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淺談土工膜鋪膜基面,保護層,護面設計計算公式

[2012-8-18 10:01:50]  瀏覽次數:[]  來源:山東金馳華易工程材料有限公司

 

  土工膜防滲體設計
  土工膜防滲體結構由基面、土工膜、保護層、塊石(或砼)護坡共四層組成(如下圖5.5.4.1),現將各層設計分述如下:
  土工膜防滲結構體剖面圖(單位:mm)
    鋪膜基面設計
  ①鋪膜基面設計(即壩殼表面處理要求)
  為防止土工膜上鋪填土層順其表面滑動,增加保護層(包括護面)的穩定性,將上游鋪膜壩殼表面開挖成臺階段,每級高差為0.3m,水平寬根據坡比而定,斜坡設計為1 : 1.0(如圖5.5.1.3)所示,開挖成形后,將表面的磚、石塊及*根樹等清除干凈,并用拍板將表面打緊,平整。
    土工膜設計
  根據表5.5.1.3的產品主要特能,結合周頭水庫的具體情況,設計選用WCD-1型二布一膜的土工膜。
    保護層設計
  土工膜的防滲效果取決于施工中和運行過程中塑料膜的完好程度,為了防止人畜踐踏,動植物破壞以及減少光熱作用,由于它們是高分子化纖聚合物,故應特別避免陽光的直接照射,所以土工膜上應鋪保護層。
  保護層的顆粒直徑不能太大,否則會刺破土工膜,一般對保護層的顆粒直徑大小要按下式進行近似估算。
  式中:d——保護層土料的最大顆粒直徑;
  k——安全系數,本工程取k=5;
  [σ]——土工膜的抗拉允許強度[σ]=5.5Mpa;
  p——承受最大水頭 ,取P=0.1Mpa;
  ——土工膜厚度,取 =0.2mm(為塑膜厚度)。
  將上述各數據代入上式得:
  為了安全起見,要求實際土料最大顆粒直徑d不大于6mm,故本工程采用篩制的粉質粘土 ,其它要求與壩體土料填筑要求一樣。保護層取200mm,下面100mm用篩制土,上面100mm用非篩制土。對非篩制土,應挑出較大石塊等其它雜物。
    護面設計
  因為壩坡面是擋水建筑物,要承受風浪壓力,所以必須要有護面措施,本工程設計采用干砌大塊石護面。
  護面塊石必須堅硬、密實、能長期耐風化,并有一定有重量個體,能夠承受風浪壓力及水流沖刷力的作用。
  護面塊石的重量及Q及護面厚度參照《堤防工程設計規范》GB50286—98)中附錄D.3的方法確定。計算公式:
  式中:Q——主要護面層護面塊石個體質量(t)
  rb——人工塊石的重度(KN/m3) rb=24KN/m3
  r——水的重度 r=10KN/m3
  H——設計坡高 H=
  KD——穩定系數,KD=5.5
  t——塊石護面層厚度
  n——護面塊石層數n=1
  c——系數 c=1.4
  m——斜坡坡度
  經計算:Q=48kg,t=0.29m,取干砌塊石護面厚度t=0.3m。
  為防止風浪水流將壩殼保護層粘土顆粒帶走,在塊石護面下鋪設厚度為0.1m的碎石(砂礫石)作墊層兼反濾層。

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