[发明专利]一种坝坡上复合土工膜防渗层结构与施工方法

说明书

本发明公开了坝坡上复合土工膜防渗层结构与施工方法，涉及水利工程技术领域。坝坡上复合土工膜防渗层采用人工摊铺的方法，包括坝坡斜坡在内，自下而上依次铺设建筑砂、自制土工膜、垫层、防护层；其中，自制土工膜采用自制无纺布‑自制防水膜‑自制无纺布夹层结构；自制无纺布利用聚对苯二甲酸丁二醇酯、烯丙基甲氧基苯酯和对氨基二苯甲烷氨基甲酸甲酯熔喷制得，改善自制无纺布的水解老化性能，以达到长期防渗的效果；自制防水膜利用三聚氯氰胺、十二烷基伯胺和对苯二胺乳化成膜制得，提高坝坡上复合土工膜防渗层的防水效果。本发明制备的坝坡上复合土工膜防渗层结构具有高效、长期防渗的效果。

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体为一种坝坡上复合土工膜防渗层结构与施工方法。

背景技术

在建设平原水库时，当库区缺少有效厚度的不透水地层时通常需要采用整个库底的水平防渗方案。采用土工膜库盘防渗的水库，因围坝面积巨大，如西夏水库扩容改造工程，坝顶轴线总长5845.43m，最大坝高20m，迎水面坝坡度1:3，水库库区面积2.09km²，库容3193万m³；山东德州大屯水库最大库容5209万m³，长约3km，宽约2km，围坝高度近12m；水库蓄水面积近6km²；胜利水库库容为9.8×106m³，最大坝高14m，坝顶长度1850m。所以选择合适的土工膜防渗结构及铺设方法显得非常重要。

鉴于土工膜在水库防渗结构中的重要地位，《聚乙烯(PE)土工膜防渗工程技术规范》(SL/T231-98)2.3.1条规定了“土工膜防渗工程结构应根据工程具体要求确定，工程结构设计应包括以下三项内容：下部支持层设计，土工膜防渗层设计，上部保护层设计”。但是库区场地角砾土分选性差，一般粒径20～50mm，最大粒径130mm，粒径大于2mm以上的占全重60～80％，成分为砂岩、灰岩等，粗细砂充填。根据《聚乙烯(PE)土工膜防渗工程技术规范》(SL/T231-98)附录A规定，“支持层应包括上面的垫层和下面的过渡层”，“过渡层采用粒径为5～15cm的碎石”，“垫层料铺在过渡层之上，其粒径按土工膜厚度确定：膜厚约1mm时垫层用粒径小于1cm的碎石或小于2cm的卵石，砾石；膜厚约0.6cm垫层用粒径小于0.5cm的砾石”，“如果采用的是双层无纺织物之间夹一聚乙烯土工膜的复合土工膜,垫层材料粒径可加粗，用粒径小于4cm的卵砾石或碎石”。现场分布的细砂层，浅黄色，灰色，稍密、密实状态，饱和，含少量角砾5～6cm。

综上，库区场地地层主要分布角砾土，含有大量颗粒粒径2～13cm角砾，分选性差，而现场细砂料也存在少部分颗粒粒径2～6cm角砾，对土工膜防渗方案带来严重的工程问题，如何充分利用现场条件,完成坝坡的土工膜结构层设计与铺设施工，做到质量保证、经济实用的建设目标成为水库建设过程必须解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种坝坡上复合土工膜防渗层结构与施工方法，以解决现有技术中存在的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种坝坡上复合土工膜防渗层结构，其特征在于，坝坡斜坡上面自下而上依次设有建筑砂、自制土工膜、垫层、防护层。

进一步的，所述建筑砂的粒径≤4.75mm，细度模数为3.0～3.1。

进一步的，所述自制土工膜由自制无纺布-自制防水膜-自制无纺布夹层制得。

进一步的，所述自制无纺布由聚对苯二甲酸丁二醇酯、烯丙基苯基碳酸酯和对氨基二苯甲烷氨基甲酸甲酯熔喷制得；所述自制防水膜由三聚氯氰胺、十二烷基伯胺和对苯二胺乳化成膜制得。

进一步的，所述垫层为M10水泥砂浆铺设制得；所述防护层为混凝土铺设制得。

进一步的，一种坝坡上复合土工膜防渗层结构与施工方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：