土工格室渠道防滲論文

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1、《土工格室混凝土渠道襯砌防凍脹結(jié)構(gòu)及施工技術(shù)》吉林省水利科學研究院王振鐸現(xiàn)代渠道防滲技術(shù)與灌溉水利用率分析研討會前言:本文來源于《土工材料在抗凍型渠道防滲中的應用研究》成果。2004年鑒定，2005年獲省科技進步三等獎，現(xiàn)全省普遍推廣。成果主要提出了兩種渠道防滲結(jié)構(gòu)5cm厚PP纖維混凝土板結(jié)構(gòu)5cm厚土工格室混凝土板結(jié)構(gòu)3.本文重點介紹土工格室混凝土結(jié)構(gòu)抗凍脹機理及施工技術(shù)。5cm厚PP纖維混凝土結(jié)構(gòu)本成果首次將渠道襯砌混凝土板厚降到5cm，可適應5cm的凍脹變形。改性PP纖維的加入，減少混凝土

2、裂縫，適應基礎(chǔ)微凍脹變形。摻量1.3kg/m3，外形80-100×100-150cm。10cm厚素混凝土板5cm厚PP混凝土板5cm厚土工格室混凝土結(jié)構(gòu)土工格室屬我國近年新研發(fā)推廣的材料。本成果首次將土工格室混凝土結(jié)構(gòu)用于渠道防滲。板塊聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)可適應較大的凍脹變形，其中板厚5cm時可適應15cm的凍脹變形。改造后8cm厚預制混凝土板12cm厚現(xiàn)澆混凝土板土工格室混凝土板防滲結(jié)構(gòu)土工格室為蜂窩狀，在其框架內(nèi)澆筑混凝土，形成土工格室混凝土板塊，板厚度為5cm。格室尺寸60×80cm土工格室是以聚乙烯

3、為基材，經(jīng)高強力焊接而成的一種三維蜂窩狀結(jié)構(gòu)（見單組土工格室示意圖）。土工格室混凝土防凍脹機理土工格室混凝土結(jié)構(gòu)以土工格室為基本框架，其內(nèi)現(xiàn)澆混凝土，使土工格室與混凝土合為一體共同受力。其抗凍脹機理主要基于如下四點：1、整體性。由于土工格室的聯(lián)合作用，混凝土板塊間不在是單體受力，而是通過三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生分散的撓性結(jié)構(gòu)，將大部分垂直力轉(zhuǎn)化成側(cè)向力，使土工格室混凝土局部凍脹力分散成側(cè)向力，局部受力轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)整體變形，避免了因局部凍脹而引起的脫坡、搭架、局部錯動等現(xiàn)象。2、受力變形分散性。結(jié)構(gòu)受力變形

4、后，板塊間相互影響對變形進行分解，板塊的大變形分解成格室間的小變形，進而增大了混凝土板的整體強度和剛度，減少了混凝土板因凍脹力引起的變形，板塊間不均勻變形系數(shù)減小，從而提高結(jié)構(gòu)的抗凍脹變形能力。3、連鎖性。據(jù)實驗，土工格室單片斷裂拉力不小于220N/cm，伸長率可達到20%，焊接處剝離強度不小于100N/cm。當板塊受力或凍脹變形時，土工格室將各混凝土板塊連鎖在一起，土工格室兼作柔性模板，利用土工格室材料伸長率較大的特點，適應混凝土板的較大垂直不均勻變形。4、耐低溫性。土工格室為高密度PE材料，

5、經(jīng)對材料進行常溫、低溫和凍融循環(huán)50次后的實驗表明：材質(zhì)為PE黑色土工格室，在-40℃低溫下仍具有良好的性能，耐低溫性能優(yōu)異。由于土工格室為柔性材料，在混凝土澆筑過程中，如工藝控制不當，往往引起格室不規(guī)則變形，既影響了格室圖案的外觀效果，也對格室混凝土結(jié)構(gòu)有一定影響。為此，我們研制了土工格室張拉設備--可調(diào)式伸張架，經(jīng)過工程實踐證明效果良好，現(xiàn)已申報專利。土工格室混凝土板張拉設備伸張架由角鋼等金屬材料制作。除了兩側(cè)邊框及底部邊框上的螺栓不能自由調(diào)節(jié)，上部邊框和中間支撐框上的每個螺栓都可以通過調(diào)節(jié)

6、螺絲自由伸縮，可以使土工格室網(wǎng)格整體張弛，保證網(wǎng)格變形均勻。土工格室混凝土施工工藝采用可調(diào)式伸張架施工工藝流程如下a)渠基施工b)防滲層施工（鋪膜）c)土工格室的張拉鋪設d)混凝土澆筑與振搗e)可調(diào)式網(wǎng)格伸張架拆除f)土工格室混凝土板表面壓光處理g)養(yǎng)護土工格室混凝土襯砌防滲伸張架法施工工藝2格室張拉3澆筑混凝土4壓光1清基鋪膜土工格室混凝土渠道防滲施工要點混凝土性能指標為C20、F15。每片土工格室尺寸為244×474cm，每個格室網(wǎng)格邊長為60×80cm。坡腳齒墻固腳用普通混凝土澆筑15cm

7、×30cm。對渠堤砂礫含土段，要求干容重不低于1.8g/cm3；砂壤土段，要求干容重達到1.55g/cm3。邊坡夯實達到設計干容重后，以齒墻為基準，掛線削坡，注意渠堤邊坡應按照設計控制同一坡度。二布一膜鋪設前，先用熱合機將土工膜連接好，并清除坡面上的樹根、雜草和尖石，鋪設面要平整并保持松弛狀。在平地上先將土工格室網(wǎng)格套在伸張架的螺栓上，然后通過螺栓調(diào)節(jié)，可使土工格室的每個單室網(wǎng)格完全張緊，設計拉力宜為50kg/5cm，過緊會使連接處混凝土出現(xiàn)裂縫，過松影響格室混凝土的外觀形象。土工格室混凝土渠道

8、防滲施工要點注意控制混凝土的坍落度在1~2cm左右，過大，會使?jié)仓幕炷料禄?，影響伸張架的提起時間，影響工程進度。混凝土澆筑宜由下至上充填，充填過程中，施工人員要用鐵锨將每個土工格室網(wǎng)格內(nèi)的混凝土整平并且要充填飽滿。用功率為1.5千瓦的平板振搗器振搗兩遍，注意振搗到位，特別是螺栓周圍。伸張架提起時間應根據(jù)天氣溫度情況確定，提起前應先將已調(diào)緊的每個調(diào)節(jié)螺絲完全放開，使每個螺栓與土工格室網(wǎng)格的接觸處在松動狀態(tài)下。然后將土工格室網(wǎng)格伸張架提起，脫離混凝土。用沙抹子將坡面上的混凝土細致抹平，并保證無石