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土工膜防滲體設計
土工膜防滲體結構由基麵
、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麵圖(單位
:mm)
鋪膜基麵設計
①鋪膜基麵設計(即壩殼表麵處理要求)
為防止土工膜上鋪填土層順其表麵滑動
,增加保護層(包括護麵)的穩定性
,將上遊鋪膜壩殼表麵開挖成台階段
,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
,開挖成形後
,將表麵的磚
、石塊及*根樹等清除幹淨
,並用拍板將表麵打緊,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於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
,由於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**大顆粒直徑
;
k——**係數
,本工程取k=5
;
[σ]——土工膜的抗拉允許強度[σ]=5.5Mpa
;
p——承受**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**起見
,要求實際土料**大顆粒直徑d不大於6mm
,故本工程采用篩製的粉質粘土
,其它要求與壩體土料填築要求一樣
。保護層取200mm
,下麵100mm用篩製土
,上麵100mm用非篩製土
。對非篩製土
,應挑出較大石塊等其它雜物
。
護麵設計
因為壩坡麵是擋水建築物
,要承受風浪壓力
,所以必須要有護麵措施
,本工程設計采用幹砌大塊石護麵
。
護麵塊石必須堅硬
、密實
、能長期耐風化
,並有一定有重量個體
,能夠承受風浪壓力及水流衝刷力的作用
。
護麵塊石的重量及Q及護麵厚度參照《堤防工程設計規範》GB50286—98)中附錄D.3的方法確定
。計算公式
:
式中
:Q——主要護麵層護麵塊石個體質量(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——穩定係數
,KD=5.5
t——塊石護麵層厚度
n——護麵塊石層數n=1
c——係數 c=1.4
m——斜坡坡度
經計算
:Q=48kg
,t=0.29m
,取幹砌塊石護麵厚度t=0.3m
。
為防止風浪水流將壩殼保護層粘土顆粒帶走
,在塊石護麵下鋪設厚度為0.1m的碎石(砂礫石)作墊層兼反濾層
。
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