土工合成材料在蓄水池设计施工中的应用

土工合成材料在蓄水池设计施工中的应用

梁金虎（中冶天工基础路桥分公司）

摘要将水利建设技术应用于工业建筑工程，通过挖土填坝自行消化土方，利用土工合成材料技术进行防渗，很好地解决传统材料和传统工艺难于解决的技术问题，水池坝坡再进行防护的方法做10万m3蓄水池，挖填筑坝土工布蓄水池代替传统钢筋砼10万m3蓄水池，经济效益、环保显著。

关键词：土工布造价对比应用

一、背景

土工合成材料具有过滤、排水、隔离、加筋、防渗和防护等六大功能及作用。在我国不仅已经广泛应用于建筑工程的各种领域，而且已成功地研究、开发了成套的应用技术。土工合成材料应用在各类工程不仅能很好地解决传统材料和传统工艺难于解决的技术问题，而且的均取得了显著的经济效益，工程造价可降低15%以上。

本着经济实用的原则，业主决定不采用10万m3蓄水池钢筋混凝土设计，结合水利建设技术，将蓄水池改为土工合成材料应用，我项目部参与了变更设计，并组织了施工。

二、新旧方案经济对比

⑴、原方案钢筋混凝土10万m3蓄水池：

①、土方开挖、回填=150万元

②、钢筋=190万元

③、砼=220万元

④、脚手架等措施费=30万元

①~④合计造价=590万元

⑵、新方案挖填筑坝土工布10万m3蓄水池：

①、清草皮、机械挖土、筑坝=120万元

②、土工布铺设=2.5万m2*10元/m2=25万元

③、护坡砂、六方块、河卵石=15万元

④、坝顶钢筋砼护脚=5万元

①~④合计造价=165万元

三、新方案的实施

（1）、概述

本蓄水池工程位于华鑫煤焦有限公司对面，水该池坝高5.5m，坝底宽25m，坝顶宽12m，坝长730m，占地面积4万m2，坝体为砂土碾压，池底部及护坡采用土工布防渗，坝坡采用土工布上压预制块分格内填河卵石防护。

（2）、实施的具体内容和技术路线：设计-施工-检验

（3）、技术特点、和关键工艺：

①、进行场地草皮清理；

②、进行坝基下土清理、碾压；

③、挖土填筑坝体，内坡1：3、外坡1：2.5，平均挖土深度2.8m、填土筑坝高度2.7m；

④、削坡、清库底后进行土工布铺设，采用二布一膜；

⑤、水池底部上覆盖600mm土做保护，坝坡在土工布上覆盖100mm砂，然后铺筑六方块并填河卵石，坝顶钢筋砼护脚路沿石。

（4）、关键技术

①、土工布的铺设，是该工程施工的关键。施工质量控制包括材料采购、进场原材料质量控制、施工操作过程控制、施工完质量检测。

②、进场的土工布必须有厂家提供的合格证书，性能及特性指标和使用说明书。土工膜进场后，随机抽取土工膜对其性能指标进行复测，复测结果应全部合格。

③、施工中，首先要用料径较小的砂土或粘土找平基面，然后再铺设土工膜。土工布不要绷得太紧，两端埋入土体部分呈波纹状。土工布需压在护脚槽下需先施工100mm反滤。

④、土工布的接缝处理是一个关键工序，直接影响防渗效果。拟采用热焊，焊缝搭接宽度不小于10cm。接缝时应做到无尘土、油脂和水份，接缝长度要大于10cm。

⑤、铺设技术要求：铺设应在干燥暖和天气进行，为了便于拼接，防止应力集中，复合土工膜铺设采用波浪形松驰方式，富余度约为 1.5%，摊开后及时拉平、拉开，要求复合土工膜与坡面吻合平整，无突起褶皱，施工人员应穿平底

布鞋或软胶鞋，严禁穿钉鞋，以免踩坏土工膜，施工时如发现土工膜损坏，应及时修补。

⑥、土工布铺设前编好详细的施工方案，说明铺设方法和技术措施，经监理批准后方使用。

⑸、项目进度与完成期限：

2008年 4月20日~5月15行性研究、设计

2008年5月20日~6月19日组织施工

2008年6月21~7月10日蓄水

2008年8月20日检验成果

本技术完成日期2008年8月底

⑹、与后续技术改造或基本建设计划的衔接：进水管道安装、出水管道安装、向厂里供水。

（7）、产品外观形状图、结构图和原理图

蓄水池坝体剖面图

说明：

1、蓄水池护坡采用：10砂垫层上铺六方块，框内填河卵石

2、六方块为从水库运输，共计5900块

蓄水池护坡图

四、新方案实施成果

从5月20日开工，经过30多天的奋战，我单位承建的交城华鑫煤焦实业有限公司10万m3蓄水池工程6月20开始蓄水，截止6月30日已蓄水将近3万m3。

6月20日华鑫公司董事长参加了蓄水，对我单位能在按业主指定的日期短期完成该工程感到非常高兴，业主对我单位能保质保量保安全完成该项工程一致给予了积极评价，并计划将此技术应用于库容300万m3的华鑫水库上库工程。

五、新方案应用前景

该项目完成后市场需求前景很好，可以将此技术应用于其他工厂，具有独立设计能力，为业主减少大量投资，为公司取得良好的经济、社会效益，同时业主将此技术应用于库容300万m3的华鑫水库上库工程，解决了上库防渗问题。

参考文献：

1、中国第五届土工合成材料工程学术会议纪要《非制造布》2000年第4期沈志明

2、土工膜防渗技术在龙山水库安全加固中的应用《中国水利》2008年第2期陈小灵宋雪峰

备注：本方案为建筑业10项新技术（2005年）的应用