土工膜变形和气压随围堤施工后稳定性评价

对于王甫洲围堤这种堤线很长，堤高不大，当地无合适防渗材料的工程来说，采用方便、可靠和经济的土工合成材料是一种很好的选择。王甫洲的实践证明，这种方案施工快捷，并且比黏土防渗方案节省投资3300多万元，具有良好的经济、社会和环境效益。

但是，采用土工合成材料时，也有一些特有的技术问题要解决，首先是选择合适的材料，材料的性能应满足工程的要求，符合规程规范的规定；同时在施工方面，也有一些与常规堤坝建设所不同的技术问题，应认真研究，并采取适当的措施解决。以本工程为例，曾遇到下面几个重要问题。

（1）在局部堤段无纺织物反滤层曾发生了严重的淤堵，导致排水沟坍塌。其淤堵的原因，除砂砾石中含有过多的泥沙外，所选无纺织物的等效孔径过小，也可能是主要原因。在以往使用无纺织物作为反滤的工程中，淤堵的现象比较普遍，因此而导致工程失事的事例也时有所闻。有关这方面问题，在本书的第四章“反滤”中已有讨论，在此不再赘述。

（2）土工膜的接缝往往是一个薄弱环节，采用什么工艺进行接合，应认真研究，一般说来焊接的可靠性大一些。同时，对施工质量更要认真检查。

当遇到一些特殊的接缝时，如本工程的PE与PVC之间的两种材料接缝问题尚无经验，应作专门研究，并有足够长的时间观察和检验它的效果。

（3）土工膜施工中及时地覆盖是一个值得注意的细节。本工程在1998年7～8月热天施工时，铺膜后因未及时覆盖，使部分土工膜曝晒受热，产生褶皱，导致膜与土工布之间贴合不密，在膜下形成渗水通道，削弱防渗作用，也使膜承受过高的水压力，不利于其稳定。J.P.Grioud曾对膜的褶皱问题作过专门研究，有关章节曾有叙及。(www.xing528.com)

（4）原型观测是十分必要的，它不仅有利于工程的安全运行，而且对搞清土工材料工程的设计原理和改进计算方法也十分重要。王甫洲工程对观测工作的重视，值得肯定。

王甫洲工程选择了18个断面，布设了各类观测仪器105支，对围堤的变形、渗流渗压和土工膜进行监测，观测表明，土工膜的应变最大发生在施工加载后的1个月时段内，测得的应变最大值为2.89%，最小值为1.72%，表明土工膜应在允许范围内，施工后50～124d应变稳定，且略有下降，下降值为0.23%～0.47%。当蓄水后，膜的应变随水位上升略有增加，但增值有限，仅0.07%～0.10%。

从渗流观测可见，坝体测压管无水，反映了土工膜的防渗效果良好，坝基测压管水位与库水位同步，反映坝基透水性较强，但渗水量不大。从排水沟测得围堤总渗水量仅2.0m3/s。

膜下的气压观测表明，最大测值为0.6kPa和2.86kPa，气压随蓄水位有所上升，当库水上升6m，膜下气压仅增加1.0kPa。顺便指出，土工膜下气压力的存在可能与热天进行土工膜的铺设有关。

沉降观测表明，围堤沉降在蓄水期变化很小，仅在1cm内波动。