土工膜與在火電廠灰?guī)熘械膽?yīng)用
來(lái)源：mywys.cn ?? 作者：土工布廠家 ?? 瀏覽： 發(fā)布日期：2017-05-19
土工合成材料是一種新型的建筑材料，由于其具有質(zhì)量輕、施工簡(jiǎn)易、運(yùn)輸方便、料源豐富等優(yōu)點(diǎn)，自問(wèn)世以來(lái)，發(fā)展非常迅速，尤其是近二三十年在全世界范圍內(nèi)得到迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用在水利、交通、電力、堤壩、防止沙漠化和水土保持等工程建設(shè)中，其中我國(guó)電力能源系統(tǒng)新建電廠粉煤庫(kù)90％以上采用土工合成材料修建灰?guī)斓蹋?0％的老灰?guī)炀S修和擴(kuò)建也均采用了土工合成材料。用于儲(chǔ)存火電廠粉煤灰的地方稱為灰?guī)欤湎鄳?yīng)擋灰的建筑物就稱為灰壩。在火電廠運(yùn)行過(guò)程中，灰?guī)鞂⒅饾u被粉煤灰填滿，因此，許多電廠在原來(lái)灰壩上加筑子壩，從而提高了灰?guī)斓膸?kù)容，延長(zhǎng)灰?guī)斓氖褂脡勖?/span>
土工合成材料，又稱“土工布”，它是由聚合材料制成的一種平面材料，與土壤、巖石、粘土或其他土工材料一起使用成為一個(gè)工程、結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)的組成部分。它們通常用來(lái)代替天然土壤材料或提高天然土壤材料的功能。常用的土工合成材料聚合物有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET）、聚酰胺（PA）、聚苯乙烯（PS）和氯磺化聚乙烯（CSPE）。
1.土工織物 土工織物是可滲透的土工合成材料，是一類古老和用量大的土工合成材料。土工織物主要有兩種類型：紡織的和無(wú)紡的。紡織的土工織物是在普通紡織機(jī)上使用單纖維、多纖維絲或細(xì)長(zhǎng)薄膜或帶制成。無(wú)紡?fù)凉た椢镞€可按照纖維連接在一起的方法細(xì)分為：以特殊設(shè)計(jì)的針將纖維纏結(jié)在一起的機(jī)械連接或針刺的無(wú)紡?fù)凉た椢?，在纖維交接點(diǎn)上以加熱或加壓方法將纖維焊接在一起的無(wú)紡?fù)凉た椢?，纖維網(wǎng)噴涂或浸漬以丙烯酸樹(shù)脂的化學(xué)或樹(shù)脂粘結(jié)無(wú)紡?fù)凉た椢铩?br /> 紡織的土工織物通常具有較高的強(qiáng)度和剛度以及較差的過(guò)濾、排水特性。無(wú)紡的土工織物具有低到中等的強(qiáng)度和高斷裂延伸率，過(guò)濾、排水性能良好。
2.土工膜 土工膜是滲透性很低的土工合成材料，用作流體或蒸汽阻攔層。使用廣泛的土工膜是主要由PVC、CSPE、高密度聚乙烯（HDPE）和很低密度聚乙烯（VLDPE）制成的柔軟薄片材。浸漬瀝青或噴涂聚合混合物的土工織物或土工織物一瀝青復(fù)合材料也可用作土工膜。聚合物片材土工膜以擠出法、壓延法和刮涂法制造。
土工膜防滲性能較好，垂直滲透系數(shù)小于1×10-11cm/s，價(jià)格便宜，遠(yuǎn)比常用的粘土、混凝土為低。而且土工膜的變形能力極強(qiáng)，適應(yīng)堤壩變形的能力為粘土和混凝土所不及。但其CBR頂破強(qiáng)度較低，對(duì)于防滲要求較高的工程部位不宜使用，一般常用于壩基垂直防滲。
3.土工格柵 土工格柵是一種主要的土工合成材料，與其他土工合成材料相比，它具有獨(dú)特的性能與功效。土工格柵常用作加筋土結(jié)構(gòu)的筋材或復(fù)合材料的筋材等。土工格柵分為玻璃纖維類和聚酯纖維類兩種類型。
塑料類土工格柵是經(jīng)過(guò)拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物網(wǎng)材，按其制造時(shí)拉伸方向的不同可分為單向拉伸和雙向拉伸兩種。它是在經(jīng)擠壓制出的聚合物板材（原料多為聚丙烯或高密度聚乙烯）上沖孔，然后在加熱條件下施行定向拉伸。單向拉伸格柵只沿板材長(zhǎng)度方向拉伸制成，而雙向拉伸 格柵則是繼續(xù)將單向拉伸的格柵再在與其長(zhǎng)度垂直的方向拉伸制成。
玻璃纖維類土工格柵是以高強(qiáng)度玻璃纖維為材質(zhì)，有時(shí)配合自粘感壓膠和表面瀝青浸漬處理，使格柵和瀝青路面緊密結(jié)合成一體。由于土石料在土工格柵網(wǎng)格內(nèi)互鎖力增高，它們之間的摩擦系數(shù)顯著增大（可達(dá)０８～１０），土工格柵埋入土中的抗拔力，由于格柵與土體間的摩擦咬合力較強(qiáng)而顯著增大，因此它是一種很好的加筋材料。
同時(shí)土工格柵是一種質(zhì)量輕，具有一定柔性的平面網(wǎng)材，易于現(xiàn)場(chǎng)裁剪和連接，也可重疊搭接，施工簡(jiǎn)便，不需要特殊的施工機(jī)械和專業(yè)技術(shù)人員。
二、灰壩中土工合成材料的功能
土工合成材料的主要功能可歸納為反濾排水、隔離、加筋補(bǔ)強(qiáng)和防滲截滲等。
1.反濾排水 滲流出口處鋪放土工織物作為反濾層后，和傳統(tǒng)的砂礫層一樣，可以提高被保護(hù)土的抗?jié)B強(qiáng)度，防止管涌發(fā)生，保護(hù)堤壩安全。濾層必須具有較大的透水性，同時(shí)又要阻止被保護(hù)土體土顆粒的流失。土工織物濾層的有效性取決于土工織物的特性（如空隙率、有效孔徑等）、被保護(hù)土的特性（如不均勻系數(shù)、細(xì)粒含量等）、水流特性等因素的綜合作用。
2.隔離作用 利用土工織物可以使不同特性的材料分隔開(kāi)，并保持其連續(xù)性。工程中，常用來(lái)分隔反濾料與基土，并延長(zhǎng)反濾料的使用壽命；用于地基加固時(shí)可把新填地基和原有地基分開(kāi)，同時(shí)又可增強(qiáng)地基承載能力。
3.加筋補(bǔ)強(qiáng) 土工織物有較高的強(qiáng)度，能緊貼于地基，使其上施加的荷載均布于整個(gè)墊層，減小基礎(chǔ)的沉降差異，提高穩(wěn)定性。同時(shí)因織物與其上覆填土有較大的摩擦力，有利于阻止填土的側(cè)向位移和沉降。
4.防滲截滲 土工薄膜具有的高抗?jié)B性能，非常適用于堤壩和渠道工程中的防滲截滲設(shè)施。
三、土工合成材料在火電廠灰?guī)旒痈咦訅喂こ讨械膽?yīng)用
用于儲(chǔ)存火電廠粉煤灰的地方稱為灰?guī)?，其相?yīng)擋灰的建筑物就稱為灰壩。在火電廠運(yùn)行過(guò)程中，灰?guī)鞂⒅饾u被粉煤灰填滿，因此，許多電廠在原來(lái)灰壩上加筑子壩，從而提高了灰?guī)斓膸?kù)容，延長(zhǎng)灰?guī)斓氖褂脡勖?br /> 1.筲箕窩灰?guī)旒痈咦訅喂こ?該工程由1號(hào)、2號(hào)兩座土石代料子壩，兩座排水豎井組成。加高子壩高6米，由混合代料經(jīng)分層填筑碾壓而成。在壩體的排水盲溝、壩基以及迎灰面均鋪設(shè)有400g/m2的無(wú)紡?fù)凉げ?，共?jì)28550平米。
壩底排水盲溝尺寸為50x50cm，溝中充填瓜米石。為保證排水盲溝的反濾排水，在溝底三個(gè)側(cè)面均鋪設(shè)無(wú)紡?fù)凉げ?。由于地基是粉煤灰，為防止?jié)B透破壞，故沿整個(gè)壩基也鋪設(shè)了無(wú)紡?fù)凉げ迹逊勖夯遗c上部填筑代料隔離開(kāi)來(lái)，同時(shí)又增強(qiáng)了地基承載能力。壩體迎灰面鋪設(shè)的無(wú)紡?fù)凉げ贾饕鸬椒礊V排水的作用，以防止粘土鋪蓋和粉煤灰中細(xì)小顆粒進(jìn)入到后部代料區(qū)。子壩的結(jié)構(gòu)剖面圖如圖一所示。
2.無(wú)紡?fù)凉げ际┕?在施工中，無(wú)紡?fù)凉げ嫉匿佋O(shè)采用人工操作，設(shè)專人負(fù)責(zé)。具體方法是：在碾壓平整后的壩基面和壩坡面上，垂直壩軸線方向鋪設(shè)，鋪設(shè)過(guò)程中采用撤退式方法鋪設(shè)。垂直壩軸線方向上的土工布必須是整塊，不允許連接。平行壩軸線方向允許土工布連接，連接采用專用縫合機(jī)和滌綸線雙線縫接，為保證整體性，搭接長(zhǎng)度大于10厘米。土工布和岸邊基巖結(jié)合處考慮沉陷引起的張拉現(xiàn)象，各邊應(yīng)留0.5m左右的余量，可供伸縮變形，以杜絕漏灰問(wèn)題的發(fā)生。 土工合成材料作為一種全新的工程材料應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，經(jīng)驗(yàn)不足，目前還存在一些問(wèn)題，如測(cè)試設(shè)備的升級(jí)滯后于該材料在工程中的應(yīng)用，部分類型材料易老化以及該材料價(jià)格過(guò)高，提高了工程造價(jià)等，這些都限制了它的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
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