一种角砾土基底上土工膜的铺设方法技术

本发明专利技术公开了一种角砾土基底上土工膜的铺设方法，涉及水利工程领域。本申请由下至上依次铺层建基面、下垫层、下保护层、多层复合土工膜、上保护层、上垫层和防护层，进行角砾土基底上土工膜的铺设。其中，将无纺布完全浸透在改性聚乙烯中，改性聚乙烯上甲氧基、羟基与无纺布上羟基、羧基发生反应，稳固地附着在无纺布内部与表面，得到复合土工膜；再将改性硅胶包裹复合土工膜，改性硅胶中甲二酸基与复合土工膜表面羟基反应发生共价键交联，稳固地附着在复合土工膜表面，在热固化过程中包裹过程所产生的碳酸分解成二氧化碳气体，在复合土工膜表面形成多孔结构，得到具有优良的拉伸强度、耐老化性和稳定性的多层复合土工膜。耐老化性和稳定性的多层复合土工膜。

【技术实现步骤摘要】
一种角砾土基底上土工膜的铺设方法


[0001]本专利技术涉及水利工程领域，具体为一种角砾土基底上土工膜的铺设方法。

技术介绍

[0002]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，因库盘面积巨大，如山东省淄博市新城水库全库铺塑约1.0km2；西夏水库扩容改造工程，面积2.09km2；山东德州大屯水库长约3km，宽约2km，水库蓄水面积近6km2，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。
[0003]鉴于土工膜在库盘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
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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
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50mm，最大粒径130mm，粒径大于2mm以上的占全重60
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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
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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
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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PE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
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6cm。
[0004]综上，库区场地地层主要分布角砾土，含有大量颗粒粒径2
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13cm角砾，分选性差，而现场细砂料也存在少部分颗粒粒径2
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6cm角砾，对土工膜防渗方案带来严重的工程问题, 本专利技术对土工膜进行改性与铺设施工，在保证质量保证和经济实用的条件下建设水库。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种角砾土基底上土工膜的铺设方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种角砾土基底上土工膜的铺设方法，由下至上依次铺层建基面、下垫层、下保护层、多层复合土工膜、上保护层、上垫层和防护层。
[0008]进一步的，所述一种角砾土基底上土工膜的铺设方法，主要包括以下制备步骤：
[0009](1)建基面的铺设：挖一个长为100～120m、宽为6～6.5m、深度为3～3.5m的土方，采用22t压路机压平场地，并压实压平角砾土建基面，相对密度在0.75～0.8；在土方内部四边0.8～1m处采用小挖机开挖排气盲沟，在纵向盲沟范围内每隔15～20m设置横向盲沟一道，在盲沟表面铺设300g/m2土工布600～720m2、填筑卵石料和排气管，再铺设300g/m 2
土工布600～720m2，用平地机整平场地，完成建基面的铺设；
[0010](2)下垫层的铺设：采用筛孔直径为5mm的筛将场地细砂开挖料进行筛分，并将筛
分细砂采用摊铺机进行摊铺，用平地机将筛分细砂刮平，筛分细砂铺层厚度10～15cm，洒水后采用22t压路机夯实碾压，表面拉线找平，完成下垫层的铺设；
[0011](3)下保护层、多层复合土工膜和上保护层的铺设与连接：铺设下保护层300g/m2土工布610～730m2，边线要超过布上多层复合土工膜铺设边线50～60cm，土工布连接采用 250℃热风焊接，搭接宽度10cm，完成下保护层的铺设与连接；再铺600～720m2多层复合土工膜，采用350℃双缝热合焊接，搭接宽度10cm，完成多层复合土工膜的铺设与连接；再铺上保护层300g/m2土工布610～730m2，并250℃热风焊接连接，搭接宽度10cm，完成上保护层的铺设与连接；
[0012](4)上垫层的铺设；将细砂采用装载机配合挖机摊铺整平，细砂铺填过程中从多层复合土工膜起始铺设侧开始铺砂，细砂铺层厚度40～45cm；采用履带式挖机铺设覆土层，覆土垫层厚度0.5～0.8m，用平地机整平覆土垫层，完成上垫层的铺设；
[0013](5)防护层的铺设：角砾土从多层复合土工膜起始铺设侧开始摊铺，采用装载机配合平地机摊铺整平铺设0.6～0.8m；采用履带式挖机铺设覆土层，覆土层厚度0.95～1m，洒水后采用22t压路机压平，完成防护层的铺设，完成角砾土基底上土工膜的铺设。
[0014]进一步的，步骤(1)所述纵向排气盲沟为距离土方宽边和长边内部距离0.8～1m处且长为98～118m的长边盲沟；所述排气盲沟铺设时排气管铺设在盲沟内部后，再使用卵石料对盲沟进行填隙铺平；所述排气管的型号为MY200。
[0015]进一步的，步骤(3)所述上、下保护层均为300g/m2长丝土工布。
[0016]进一步的，步骤(3)所述多层复合土工膜的制备方法如下：
[0017]a.将聚氯乙烯醇加入聚氯乙烯醇质量1～2倍的去离子水中90～95℃、800r/min搅拌 30min，加入聚氯乙烯醇质量0.25～0.5倍三甲基硅氧基丙酮酸钠中继续搅拌5h，加入聚氯乙烯醇质量0.25～0.5倍的1,2
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环氧基
‑3‑
氨基丁醇继续80℃搅拌3h，制得改性聚乙烯膜液；
[0018]b.将端羟基聚氯硅氧烷加入端羟基聚氯硅氧烷质量12.5～13倍的无水甲苯中，在800r/min搅拌、110℃油浴下回流1h，加入端羟基聚氯硅氧烷质量1.5～2倍环氧基三甲氧基硅烷继续回流1h后，放入真空旋蒸器中升温到110℃，160r/min真空旋蒸出甲苯质量为纳米二氧化硅溶胶质量5倍时取出，在4℃冰浴条件下加入端羟基聚氯硅氧烷质量3～3.2 倍的二甲酸钾混合，得到改性硅胶；
[0019]c.在75～85℃、10Pa真空条件下，将无纺布浸入无纺布质量3.8～4.2倍改性聚乙烯膜液中，浸渍24h后浸透捞出，随后冷却至室温，晾干得到0.64～0.72mm厚复合土工膜；
[0020]d.将改性硅胶与改性硅胶质量0.02～0.03倍的正硅酸乙酯在常温、300r/min下搅拌混合 5min，得到改性硅胶混合液；随后改性硅胶混合液在10Pa真空下脱泡5min，得到脱泡后的改性硅胶混合液；将复合土工膜浸入复合土工膜质量2.5～3倍改性硅胶混合液中，浸渍 24h捞出，在60℃下固化16h后，得到表层厚度为0.8～1.2mm的多层复合土工膜。
[0021]进一步的，步骤c所述无纺布为0.56mm厚海藻纤维无纺布。
[0022]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0023]本专利技术在铺设角砾土基底上土工膜时，将无纺布完全浸透在改性聚乙烯中，得到复合土工膜，再用改性硅胶对复合土工膜进行包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种角砾土基底上土工膜的铺设方法，其特征在于，角砾土基底上土工膜的铺设方法，由下至上依次铺层建基面、下垫层、下保护层、多层复合土工膜、上保护层、上垫层和防护层。2.根据权利要求1所述的一种角砾土基底上土工膜的铺设方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：(1)建基面的铺设：挖一个长为100～120m、宽为6～6.5m、深度为3～3.5m的土方，采用22t压路机压平场地，并压实压平角砾土建基面，相对密度在0.75～0.8；在土方内部四边0.8～1m处采用小挖机开挖排气盲沟，在纵向盲沟范围内每隔15～20m设置横向盲沟一道，在盲沟表面铺设300g/m2土工布600～720m2、填筑卵石料和排气管，再铺设300g/m2土工布600～720m2，用平地机整平场地，完成建基面的铺设；(2)下垫层的铺设：采用筛孔直径为5mm的筛将场地细砂开挖料进行筛分，并将筛分细砂采用摊铺机进行摊铺，用平地机将筛分细砂刮平，筛分细砂铺层厚度10～15cm，洒水后采用22t压路机夯实碾压，表面拉线找平，完成下垫层的铺设；(3)下保护层、多层复合土工膜和上保护层的铺设与连接：铺设下保护层300g/m2土工布610～730m2，边线要超过布上多层复合土工膜铺设边线50～60cm，土工布连接采用250℃热风焊接，搭接宽度10cm，完成下保护层的铺设与连接；再铺600～720m2多层复合土工膜，采用350℃双缝热合焊接，搭接宽度10cm，完成多层复合土工膜的铺设与连接；再铺上保护层300g/m2土工布610～730m2，并250℃热风焊接连接，搭接宽度10cm，完成上保护层的铺设与连接；(4)上垫层的铺设；将细砂采用装载机配合挖机摊铺整平，细砂铺填过程中从多层复合土工膜起始铺设侧开始铺砂，细砂铺层厚度40～45cm；采用履带式挖机铺设覆土层，覆土垫层厚度0.5～0.8m，用平地机整平覆土垫层，完成上垫层的铺设；(5)防护层的铺设：角砾土从多层复合土工膜起始铺设侧开始摊铺，采用装载机配合平地机摊铺整平铺设0.6～0.8m；采用履带式挖机铺设覆土层，覆土层厚度0.95～1m，洒水后采用22t压路机压平，完成防护层的铺设，完成角砾土基底上土工膜的铺设。3.根据权利要求2所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴琦，沈正茂，廖志彬，党仕全，王舜，丁国权，袁俊平，曹雪山，邱豪磊，胡有方，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：