维普资讯 http://www.cqvip.com ２００２年第６期（第２０卷总２１５期） 【文章编号】ｌ００２—ｏ６２４（２００２）０６—ｏｏ２９—Ｏ２ 东北水利水电 ２９ 土工膜在鸭绿江堤基防渗中的应用 韩延波，贺启有 （丹东市水利勘测设计研究院，辽宁丹东ｌ １８０００） 【摘要】文中以丹尔市鸭绿江防洪护岸工程为实例，介绍了工程水文地质、土工膜防渗设计、施工、质量控制等技术特点。 【关键词】土工膜；堤基防渗：应用；鸭绿江 【中图分类号】ＴＶ４ 【文献标识码】Ｂ １工程概况 丹东市鸭绿江干流（中国侧）防洪扩岸工程位于中朝界 河鸭绿江的下游段。１９９８年以来在丹东市城区段修建了 ４．６７ ｋｍ的混凝土防洪墙工程，其基础防渗工程主要是土工 膜垂直防渗，这是根据丹东地区鸭绿江沿岸的地质状况，针对 ３土工膜防渗设计 ３．１设计依据 针对鸭绿江１９９５年发生近百年以来的最大洪水。丹东 城区段洪峰流量达到３３ ０００ ／ｓ，水位高在８．２５ ｍ，超过江 岸地面高程３．２８ ｍ，城区防洪堤多处发生管涌的实际险情。 在本次防洪墙建设中，经过精心勘察、设计，根据水利部对丹 东市鸭绿江防洪护岸工程防洪标准的批复，按百年一遇洪水 设计，堤防等级为一级的要求认为丹东城防工程必须做好防 洪墙的基础防渗。 通过防渗设计方案比较，决定在墙前垂直铺设土工膜进 行防渗，这样可以延长渗径减小渗透压力，从而缩小防洪墙 的断面。降低工程造价。 丹东１９９５年洪水城防工程基础多处出现管涌、渗漏的实际情 况而设计的。实际施工中采用ＬＤＰＥ聚乙烯土工膜和Ｆ．．。土 工膜。采用辽宁水利勘测设计研究院研制的链槽机开槽，机 械铺膜。施工中实行质量控制，以保证防渗墙的防渗设计要 求。目前已完成４段，总长４ ６７１．９ ｍ。防渗面积２０ ９７２ ｒｎ２ ２工程水文地质 丹东地区属温带湿润地区，多年平均降水量１ ０００ ｍｍ左右，降水量年内分配很不均匀，６—９月降雨量占全 年的７０％以上，洪水多发生在７ ８月。全年平均相对湿 ３．２土工膜垂直铺设深度计算 计算公式：￡＞ＯＨ 式中卜防洪墙实际渗径长度，ｍ；Ｃ－＿渗径系数； 一上下 游水位差，ｍ。 度７０％左右，全年平均气温８℃，极端最高气温２８℃，多年平 均最大风速１７ ｍ／ｓ。多年平均蒸发量１ ２１８．３舢，多年平均 无霜期１６１ ｄ，最大冻土深０．８８ ｍ。 该工程设计洪水经过３种方法计算，最后采用成果 为：频率１％时，流量４１ １００ ｍ】／ｓ；频率３．３％时，流量３４ １００ ｍ】／ｓ；频率５％时，流量３１ ７００ ｍ】／ｓ：频率１０％时。流量２８ ２ｏｏ ⅡＩ】／ｓ。 通过计算各区段的土工膜垂直防渗铺设深度。因防洪墙 的断面尺寸、地质条件、水位差大小的不同而有所区别。最大 垂直深度为５．０ ｍ。最小垂直深度为１．８ ｍ。 ３．３工程结构布置与土工膜选择 根据‘水利水电工程土工合成材料应用技术规范＞的规 定。结合鸭绿江防洪护岸工程各区段的设计水头，渗径计算， 抗滑稳定，抗刺破能力，渗透系数等要求，在保证防渗效果的 该工程区位于鸭绿江一级阶地，高出河床３—５ ｍ，新构 造运动形迹不明显，地层产状平缓，地基强度较高。卵石下无 软弱夹层，但人工填土层较厚，成分复杂，变化大。内摩擦角 较小，特别是抗剪强度较低的淤泥质土属灵敏性土，具有触 变性，压缩性较大，固结时问长，加荷后变量大．易产生滑动 破坏，因此，堤基设计采取换垫层处理措施。由于本区地下水 动态变幅大，因此对堤基需进行防渗处理。 前提下，选择ＬＤＰＥ聚乙烯和Ｆ．。。。聚氯乙烯．幅宽６．０ ９．０ ｍ。厚０．５ ｍｍ。 土工膜与混凝土防洪墙的联接固定设计．在刚开始的施 工中采用土工膜直接插人混凝土齿墙中，用 ２２钢筋锚联， 浇筑宽０．５ ｍ．厚０．２ ｍ混凝土整体联接。但这种形式在施工 中给模板安装和混凝土浇筑均带来麻烦。因此在其它区段的 【收稿日期】２００２—０４—０９ 【作者简介】韩延波（１９５２一），男，辽宁省丹东市人，工程师，从事规划设计工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com ３０ 东北水利水电 ２００２年第６期（第２０卷总２１５期） 设计中，均将土工膜直接搭放在齿墙顶部，然后浇筑宽０．６ 土工膜下完一段，扶正好膜，使膜靠近背水面槽壁，从膜 Ｉｌｌ。厚０．１５ ｍ的二期混凝土加压固定，其上部进行回填土覆 外侧回填粗砂，直至填满捣实。土工膜出槽后不应外露，将其 盖。土工膜技术指标见表ｌ。 卷成圆筒状，埋在土内保存，以便日后与防洪墙进行联接。 ４．５土工膜的联接与测试 表１土工膜技术指标表 土工膜垂直铺设部分采用１．０一１．５ ｍ长度的搭接，水 平部分采用高频热复合焊接，接缝抗拉，抗渗强度，经测试均 达到设计要求。 垂直搭接采用控槽注水的方法进行测试，水平焊接采用 渗漏法测试。 ５土工膜的质量控制 ４土工膜施工 为了保证工程质量，首先完善质量控制体系，施工单位 ４．１施工机械 为辽宁省水利勘测设计研究院金禹公司（一级），设计单位为 采用循环式链槽机进行开槽，利用机器链条在地层中做 丹东市水利勘测设计研究院，监理单位为辽宁省水利水电江 循环运动。通过链条上的挖斗将挖出的土料直接返到地。 河监理中心。质量单位由松辽委丹东分站负责。． ４．２确定施工线路．铺设机械轨道 对于土工膜的质量控制，主要抓住了以下几个方面：（１） 根据设计要求，防渗中心线确定以后，沿中心线两侧铺 产品的质量控制关。（２）链槽机开槽与置膜的段落、单元验 设钢轨，使中心线位于两铁轨中问。安置链槽机，准备施工。 收、监理质量控制。（３）土工膜搭接、焊接的测试验收程序。 ４．３造槽与泥浆护壁 （４）土工膜垫层土的夯实和回填的密实度与土壤颗粒的控 链槽机沿施工线连续垂直开槽，槽口宽０．２７ ｍ，开槽深 制。（５）强化隐蔽工程的验收制度，保证各环节合格秩序，从 度按设计达５ ７．６ ｍ。一般应大于设计深度０．２ ｍ。 而保证工程质量。 泥浆浆液成分根据施工现场的水文地质、工程地质和 ６结语 开槽速度等因素，确定泥浆材料和泥浆比重。泥浆材料采 用粘土或膨润土，加工业碱在３／ｌ ０００—５／ｌ ０００之间， 通过土工膜防渗这项新工艺和新材料的应用，认为这种方 泥浆比重在１．１一１．２之间。 法具有施工工艺简单、施工进度快、防渗效果好、工程造价低，可 ４．４铺设土工膜及回填 以节约投资的优点。同时也存在着一些缺点，链槽机作业对地 跟随开槽机进度，置膜机连续垂直铺设土工膜。正常运 质土壤条件有限定要求，当出现１０ ｏｔｎｉ以上的漂石、卵石的地 作情况下，膜长３２ ｍ，搭接长度按ｌ｜０一１．５ ｍ考虑，搭接处 层中。给开槽带来不便，甚至无法作业，采用人工排除，影响工程 用隔袋压牢。 的顺利进行。效果也不够理想，有待改进机械设备的性能。 （上接第８页） 流爱河梨树沟站７月２９日５时出现洪峰，洪峰水位９７．９９ ｌＯ．６００亿ｍ３，大伙房增加９．６２０亿ｍ’，观音阁增加５．４３０亿 ｍ，相应流量７ ４４０ ｍ，／ｓ，上述洪水均为中小洪水。 。桓仁增加５．３００亿 ，云峰增加５．２００亿 ； 期蓄水量减少的水 （６）大、小凌河流域。２００１年汛期，大、小凌河也是属于 库有ｌ５座。蓄水量减少的幅度均在０．５亿 以下。 干旱年份，汛期来水量较常年偏少。大凌河代表站锦县水文 与２０００年同期相比，蓄水量增加的水库有３ｌ座，其中 站、小凌河代表站锦州水文站来水量较常年偏少近８成。６ 蓄水量增加较多的水库有：丰满增加１０．５００亿ｍ’，参窝增加 月份大凌河来水量较常年偏少６成；小凌河来水量较常年偏 ３．０００亿ｍ’，汤河增加２．３００亿ｍ’，观音阁增加２．１ｌＯ亿 少８成，７月份两条河的来水量均较常年偏少近７成，８月份 ｍ’，碧流河增加１．７８０亿ｍ’，柴河增加１．５０９亿ｍ’；蓄水量 两条河的来水量均较常年偏少近８成以上，９月份大凌河来 减少的水库有ｌ９座，蓄水量减少较多的水库有：云峰减少 水量较常年偏少９成以上；小凌河来水量较常年偏少８成。 ７．８００亿ｍ’，白山减少６．２００亿ｍ’，桓仁减少２．８００亿ｍ’。 ３水库蓄水情况 其它水库蓄水量减少幅度均在０．４亿ｍ，以下。 根据松辽委掌握的５ｌ座大型水库资料统计，２００１年ｌＯ ４断流情况 月１日蓄水总量为２４５．５５２亿ｍ’，比２００１年６月１日多蓄 ２００１年汛期，辽河流域的西辽河、东辽河、辽河干流出 水９１．２１３亿ｍ’，比２０００年同期多蓄水１９．０２９亿ｍ’。 现全面长时间断流，这种现象只有近两年才出现。西辽河控 与６月１日相比，蓄水量增加的水库有３６座，其中蓄水量 制站郑家屯水文站断流１７ ｄ；东辽河控制站千奔水文站断流 增加较多的水库有：丰满增加３４．３００亿ｍ，，白山增加 ｌ８ ｄ；辽河控制站福德店水文站断流３４ ｄ。