[发明专利]采用复合土工膜和部分换填粘土修补粘土贯穿裂缝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水利水电工程的防渗处理，尤其是涉及一种采用复合土工膜和部分换填粘土修补粘土贯穿裂缝的方法。

背景技术

在水利水电工程尤其在抽水蓄能电站工程建设中，粘土是常用的防渗材料之一。粘土防渗材料在后期运用时如产生浅层或贯穿性裂缝，将直接影响到工程的功能性和安全性。目前常规的处理办法有水上抛洒粘土或将受裂缝影响范围内的粘土全部进行换填，但是水上抛洒粘土不适用于粘土上部铺设有碎石保护层的情况；而全部挖除换填法，当粘土防渗层较厚时，不仅工程量较大，而且需要大型碾压设备对换填后的粘土进行分层碾压，确保其达到设计要求的压实度，并与前期分层碾压填筑、且已完成部分沉降量的粘土形成整体结构。由于工程投入运行后，连接库顶和库底的施工临时道路已被拆除，大型机械碾压设备下至库底作业非常困难，如采用小型设备将造成工期长，粘土压实度难以满足设计要求的情况。怎样既能修补已有缺陷，又方便施工、缩短工期，同时减少对已建工程的二次损伤影响，是水利水电工程中需要研究的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用复合土工膜和部分换填粘土修补粘土贯穿裂缝的方法，该方法在保证工程安全性和回复工程功能性的前提下，不仅施工难度低，工期短且可减少对已建工程的二次损伤。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的采用复合土工膜和部分换填粘土修补粘土贯穿裂缝的方法包括下述步骤：

第一步，沿贯穿裂缝走向挖除裂缝区域上部松散的粘土，至较密实且裂缝宽度小于3cm时保留下部粘土层，使其沿贯穿裂缝走向形成一个上宽下窄的倒梯形槽，所述倒梯形槽的槽底宽度为3~4m，两侧的边坡坡比以保证施工临时边坡稳定为宜；

第二步，按水泥: 粘土 =1:2~1:4的比例配制混合泥浆，所用粘土的粘粒含量为20%~45%；然后沿槽底的裂缝进行充填灌浆，利用混合泥浆的自重灌入并堵塞裂缝；

第三步，采用小型碾压设备将槽底碾压4~6遍；

第四步，在倒梯形槽内分层回填粘土料，并碾压密实，所用粘土料的含水量应大于最优含水量的1%～2%，压实厚度为填土厚度的2/3，每层厚度25cm；

第五步，粘土回填至原设计高程面后，继续回填，超高高度按换填粘土高度的10%控制；

第六步，将粘土表面碾压平整后，铺设复合土工膜，所述复合土工膜的膜面直接与粘土面接触，两端进行锚固；并在复合土工膜上铺设中沙保护层及土夹石盖重即可。

本发明的优点在于与常规水上抛洒粘土修补粘土铺盖局部渗漏破坏相比，处理后的结构可靠性更高，而且适用于设有碎石保护层的粘土铺盖部位，应用范围更广；与常规粘土全部挖除换填法比较，施工方便，工作周期短，造价低，处理后结构可靠性更高，而且减少了对已建工程的二次损伤。

具体实施方式

本发明所述的采用复合土工膜和部分换填粘土修补粘土贯穿裂缝的方法，包括下述步骤：

第一步，沿贯穿裂缝的走向挖除裂缝区域上部松散的粘土，开挖至密实且裂缝宽度小于3cm时保留下部粘土层，使其沿贯穿裂缝走向形成一个上宽下窄的倒梯形槽，倒梯形槽的槽底宽度为3~4m，更加方便施工，两侧开挖的边坡坡比为1:1.5左右，可保持施工时临时边坡稳定，尽量减少粘土开挖换填量；

第二步，按水泥: 粘土=1:2~1:4的比例配制混合泥浆，所用粘土的粘粒含量为20%~45%；然后对槽底的裂缝进行充填灌浆，利用混合泥浆的自重灌入并堵塞裂缝；

第三步，采用凸块碾或其他小型碾压设备将槽底碾压4遍，必要时也可以多碾一到两遍；

第四步，在倒梯形槽内分层回填粘土料，并碾压密实，回填粘土料采用塑性较大的粘土料，所用粘土料的含水量应大于最优含水量的1％～2％，压实厚度为填土厚度的2/3，每层厚度25cm；

第五步，粘土回填至原设计高程面后，继续回填，超高高度按换填粘土高度的10%控制；

第六步，将粘土表面碾压平整，表面铺设复合土工膜（一布一膜），复合土工膜的膜面直接与粘土面接触，两端进行锚固；并在复合土工膜的土工布上铺设中沙保护层及土夹石盖重即可。