Современная конструкция противофильтрационного экрана
Рис. 1. Конструкция полимерных противофильтрационных экранов:
а,б - пленочные экраны с защитным слоем грунта; в – пленочный экран;
г - поверхностный экран (листовой полимерный материал "Бутилкор-С");
1 - полиэтиленовая пленка; 2 - слой суглинистого грунта; 3- слой песчаного грунта; 4, 5 - защитный слой песчаного грунта; 6 – листовое покрытие по грунту основания
В процессе строительства необходимо предусмотреть и выполнить щи усиленного защитного грунтового слоя, для движения техники, им и дну полосами по 10-15 м. с шагом 50 м.
Организация работ по устройству противофильтрационного экрана
Последовательность выполнения операций технологического процесса по устройству противофильтрационного экрана из полимерных рулонных материалов представлена на рис. 1. Работы выполняются при положительной температуре воздуха. При отрицательной температуре следует обеспечивать соответствие качества грунтов подстилающего слоя.
Производство работ.
Производство земляных работ.
Земляные работы при строительстве противофильтрационного экрана должны выполняться в соответствии с требованиями главы СНиП по производству и приемке работ по возведению земляных сооружений и сооружений гидротехнических, транспортных, энергетических и мелиоративных систем.
Подготовленная поверхность основания должна быть гладкой и очищенной от мусора, корней и угловых или острых камней, органики, хлама или другого материала, который может повредить полимерные материалы. Основание должно быть уплотнено в соответствии с проектной документацией.
Крепление противофильтрационного устройства на гребне дамбы осуществляется в якорной траншее размером 0,5 х 0,5 м.
Укладка полимерных материалов.
Рулонный полимерный материал бентонитовые маты, укладываются свободно без натяжения с перекрытием в швах 300 мм (согласно сигнальной полосе). Рулонный полимерный материал геомембрана, 1.0 мм, укладывается свободно без натяжения, с перекрытием 100 - 150 мм.
Сварка полимерных листов.
Соединение уложенных полимерных листов в полотнища производится контактной сваркой с образованием нахлесточного двойного шва с каналом
для испытания его герметичности (см. рис. 3) при температуре воздуха -5 - +40оС.
Рис. 3. Конструктивное соединение полимерных листов
Контроль качества сварных швов.
Контроль качества швов включает оценку следующих параметром структура шва (сварные наплывы должны быть ограничены по величине и не превышать толщину материала, а царапины и надрезы на должны превышать 10% толщины материалов); прочность шва. Для испытания шва на прочность используется образцы шва шириной 20 - 50 мм. Длина образца должна быть достаточной для проведения испытаний. Шов считается прочным, если вытягивание одного соединенных материалов идет не по шву, и соединенные материалы не расходятся; проверка герметичности шва производится путем подачи избыточного давления воздуха в проверочный канал (не ранее, чем через 1 час после сварки) в следующей последовательности: a) к одному из концов шва подсоединяется штуцер с манометром для подачи воздуха; b) подается воздух и проверяется «проходимость» воздуха по всей длине шва; c) противоположный конец шва зажимается, подается сжатый воздух под требуемым давлением до 0,2 МПа; d) прекращается подача воздуха, и шов выдерживается под этим давлением 10 минут; е) шов считается герметичным, если через 10 минут давление в шве упадет не более чем на 20 %.
Геофизический контроль.
Для оценки противофильтрационной надежности экрана возможно проведение физических исследований методом электропрофилирования с использованием ортогональной и дипольно-экваториальной установки. Геофизические исследования позволяют определить наличие дефектов полимерного противотивофильтрационного экрана после отсыпки защитного слоя, перед вводом в эксплуатацию. При проведении геофизического контроля целостности используют свойства пленочных экранов, проявляющих себя в электрическом поле как плоские диэлектрики в проводящей среде, роль которой выполняют грунты защитного и подстилающего слоев. Методика предусматривает измерение «кажущихся» электрических сопротивлений грунта в точках наблюдений, расположенных в определённой сети на обследуемом участке. Места сквозных повреждений характеризуются резким падением сопротивлений, повышением проводимости, из-за перетекания тока между защитным и подстилающим слоям грунта. Измерения следует проводить по сети 5 х 5 м. Измерения сопротивлений производится с использованием установки комбинированного элекропрофилирования.
Сроки выполнения работ.
Сроки выполнения работ зависят от многих факторов, в том числе, от качества и сроков подготовки грунтового основания, от погодных условий и т.д. Средне сменная производительность работ составляет 5 000,0 м , но при
обеспечении фронта работ и благоприятных погодных условиях в смену
можно укиидьшать до 10 000,0 м"
Для противофильтрационных экранов применяется широкий спектр
полимерных материалов толщиной 1,0-2,5 мм на основе полиэтилена низкой и высокой плотности, хлорированного и сульфохлорированного полиэтилена, поливинилхлорида, бутилкаучука и других материалов, что позволяет
механизировать процесс сварки со 100% контролем качества, полностью исключить повреждаемость противофильтрационного экрана в процессе
отсыпки защитного слоя грунта. Высокая технологичность полимерных материалов, система пооперационного контроля качества строительства противофильтрационных экранов обеспечивают создание надежных и долговечных конструкций, отвечающих современным требованиям защиты окружающей среды. По завершению всего объекта, либо отдельной карты, применяются геофизические методы определения целостности противофильтрационного экрана. Экраны из полимерных мембран показали надежную и эффективную работоспособность и сокращение сроков строительства при относительно невысоких удельных затратах в самых разнообразных условиях.