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土工膜和堰体填筑工程

土工膜斜铺方案可在堰体填筑工程完毕后,从堰顶处沿着坡面铺设直至与防渗墙接合部。为了防止在堰体填筑过程中石料刺穿土工膜,需预先在土工膜下方铺设3米厚的坡面垫层材料。主要施工流程可概括为以下步骤:①实施截流;②在截流戗堤前使用混合料填筑形成防渗墙施工平台;③进行抛石护坡作业;④进行防渗墙施工;⑤展开堰体填筑;⑥填充坡面垫层料;⑦将复合土工膜利用膨胀螺栓固定在混凝土防渗墙顶部的盖帽混凝土上;⑧最后进行迎水面防护处理。

 相比之下,心墙方案中土工膜位于堰体中心位置,同样为了避免堰体填筑时石料穿透土工膜,在土工膜两侧需铺设一定宽度(通常取值为3米)的过渡料。同时,为了避免碾压施工时对土工膜造成拉伸破坏,一般需要根据堰体填筑的分层厚度(通常每层40厘米),将土工膜分层折叠铺设,如图3所示。心墙围堰的主要施工流程包括:①首先执行截流操作;②截流戗堤完成后填筑混合料以搭建防渗墙施工平台;③将复合土工膜用膨胀螺栓固定于混凝土防渗墙顶部的盖帽混凝土;④进行土工膜折叠侧的堰体及过渡料填筑;⑤铺设土工膜;⑥对面一侧进行填筑压实;⑦随后逐层重复步骤④至⑥,直到土工膜铺设至设计高程后再进行迎水面防护。在此过程中,土工膜的铺设高度应基本与堰体上升速度保持同步,堰体填筑与土工膜铺设相互制约。 

综上所述,在不考虑边坡处理难度的情况下,采用土工膜斜铺方案的施工更为便捷高效。 土工膜斜铺方案中,由于土工膜直接铺设于迎水面部位,当水位发生急剧下降时,堰体填筑材料在土工膜的防护下不受上游水位变动直接影响,因此对迎水面边坡稳定性的影响可以忽略不计。 相比之下,心墙方案中土工膜设置于围堰中部位置,在遇到类似水位骤降的情况时,如果填筑材料具有黏性特性,那么迎水侧边坡可能需要额外考虑稳定性的设计,理论上要求心墙方案下的迎水侧边坡的安全系数或坡度应更为保守。 然而,在实际工程应用中,采用复合土工膜防渗技术的围堰结构通常以非黏性料作为填筑材料。在这种情况下,即使遭遇水位快速下降,迎水侧堰体内水位会随着上游水位同步下降,从而不会因水位变化而产生显著的内部静水压力变化,故若填筑料确实为非黏性,则无需特别顾虑水位骤降时边坡的稳定性问题。

 综合以上分析,无论是土工膜斜铺还是心墙方案,只要正确选择了填筑材料并合理设计施工,对于围堰的整体体型和边坡稳定性而言,两种方案均可实现良好的适应性和控制效果,基本上不会造成实质性影响。 

在土工膜心墙方案中,由于土工膜被安置于围堰结构的中心部位,因此,在截流戗堤施工完成后,可以在戗堤后方直接进行混合料填筑以构筑防渗墙所需的施工平台。这样设计时,戗堤与防渗设施之间相互协调,有利于整体工程的连续性和稳定性。 相反,在土工膜斜铺方案中,考虑到截流戗堤龙口位置往往堆积有大粒径块石,这些块石在施工后易导致该区域产生较大沉降,并且不利于与混凝土压脚镇墩位于同一轴线上,同时,大粒径块石的存在对防渗墙槽孔的形成构成障碍。故此,采用土工膜斜铺技术时,需在截流戗堤作业完成之后,先在戗堤前方预先进占并填筑材料,从而创造出用于防渗墙施工的工作平台。 

综上所述,选择土工膜是采用斜铺还是心墙方案,应根据围堰主体轴线与截流戗堤轴线的空间布局和现场实际条件综合判断,确保既能有效防止渗漏,又能合理规避施工难点及潜在沉降风险,达到最优工程效果。

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