□劉懷勇 侯軍紅 職光躍

職光躍，南水北調(diào)中線局河南直管建管局

土工膜作為一種比較熱門(mén)的新技術(shù)，以其較好的防滲作用，被國(guó)內(nèi)外廣泛使用，而土工膜和土工織物結(jié)合在一起又形成了復(fù)合土工膜，復(fù)合土工膜很好地保護(hù)了土工膜不被那些碎石或者尖銳的東西所刺破，又防止了土工膜與土工織物之間位置的偏移。因此土工膜在水利工程中就有很好的使用價(jià)值，可有效解決水利工程施工各種滲漏問(wèn)題，盡管現(xiàn)在土工膜技術(shù)還在快速發(fā)展階段，各方面的技術(shù)支持還有待加強(qiáng)，但是土工膜全庫(kù)盤(pán)防滲技術(shù)具有很好的市場(chǎng)前景。

一、土工膜在水利工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

土工膜作為一種優(yōu)質(zhì)輕便、成本低、施工起來(lái)也比較方便的防滲材料，通過(guò)這些年來(lái)科技的發(fā)展，土工膜全庫(kù)盤(pán)防滲技術(shù)在水利工程中得到了較好的應(yīng)用，因?yàn)槠淞己玫膶?shí)用價(jià)值，土工膜防滲技術(shù)在國(guó)內(nèi)外水利施工中大受歡迎，雖然現(xiàn)在其技術(shù)還不太成熟，土工膜技術(shù)各方面現(xiàn)在還處在發(fā)展階段，但是目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用［1］。

例如:西班牙在1984年修建的Poza delos Ramos 壩，是世界上現(xiàn)在最早的用土工膜技術(shù)修建的大壩，壩的總體高度有97 米，壩坡是1:1．3 的堆石坡，堆石壩的上游是砌的石塊，可以有效阻止上游泥沙對(duì)大壩的破壞，而表面是用簡(jiǎn)單的水泥抹平，然后在上面鋪聚氯乙烯膜，也就是我們所說(shuō)的土工膜防滲技術(shù)。而壩的下半部分聚氯乙烯膜厚度高達(dá)2mm，是上半部分的一倍，然后在膜上鋪滿瀝青，在瀝青上面再鋪上鋼筋網(wǎng)，最后再灌水泥混凝土，厚度達(dá)16 厘米，直到現(xiàn)在該壩的運(yùn)行情況還很好?？梢钥闯鐾凉つぜ夹g(shù)對(duì)水利工程質(zhì)量的提高起到了重要的作用。

二、土工膜在庫(kù)盤(pán)防滲中的應(yīng)用要求

根據(jù)用的對(duì)象不同，土工膜也有種類之分，而我們常見(jiàn)的有兩種:聚氯乙烯膜和聚乙烯膜。而聚乙烯膜的抗拉強(qiáng)度較好，在使用壽命上比起聚氯乙烯膜要更長(zhǎng)，并且具有較好的隔水、粘連作用，是比較理想的防滲材料［2］。土工膜材料一般都要具有以下基本要求:土工膜必須沒(méi)有裂痕、主膜和無(wú)紡布的粘合要較好、具有良好的均勻性和不透水透氣性，并且在厚度上不能小于0．5mm，而在不均勻性方面最好不要超過(guò)10%?？偟囊笫且彤?dāng)?shù)氐沫h(huán)境地質(zhì)相匹配，在大壩上的土工膜要具有較好的延伸性，能夠適應(yīng)地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化引起的問(wèn)題，還要能夠經(jīng)得起地溫的考驗(yàn)。

三、水利工程中土工膜全庫(kù)盤(pán)防滲技術(shù)的施工注意事項(xiàng)

在土工膜防滲層整體結(jié)構(gòu)中，土工膜是防滲透的主體成分，而在具體的防滲過(guò)程中僅僅依靠土工膜是不能有效達(dá)到防滲效果的。土工膜防滲層主要由土工膜本身以及保護(hù)土工膜的保護(hù)層和起到支撐作用的支持層等三部分組成，保護(hù)層是為了防止水的沖刷且對(duì)各種對(duì)壩體有破壞的東西都有一定的保護(hù)作用，而支持層是使土工膜能夠受力均勻，避免局部遭受破壞。土工膜在使用的過(guò)程中其優(yōu)點(diǎn)是:能夠及時(shí)修復(fù)，當(dāng)局部遭受破壞后具有重修的條件并且施工的速度快;便于估算工程量和資金投入，可以根據(jù)修補(bǔ)的范圍很快計(jì)算出修補(bǔ)過(guò)程中的用料，人員及耗費(fèi)的資金也便于計(jì)算。

土工膜全庫(kù)盤(pán)防滲體在施工的過(guò)程中一定要對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，有針對(duì)性地對(duì)設(shè)計(jì)要求和施工的條件制定有效的管理方法，并給予適當(dāng)?shù)男畔⒕荆?］。在施工過(guò)程中要嚴(yán)格按照施工步驟來(lái)進(jìn)行，還要建立健全全方位的質(zhì)量保障體系，從而保障工程施工質(zhì)量，嚴(yán)格把控土工膜的質(zhì)量環(huán)節(jié)。在施工的過(guò)程中一般都是采取循環(huán)作業(yè)的施工模式。土工膜的連接一定要用熱焊或者用瀝青粘接，防治出現(xiàn)粘貼不嚴(yán)密的現(xiàn)象［4］。還要注意土工膜與膜之間正確的焊接，這也是施工中的重要環(huán)節(jié)，焊接的速度在很大程度上反映了施工的進(jìn)度，同時(shí)焊接質(zhì)量的好壞決定了整個(gè)土工膜防滲效果的好壞，因此要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，防止虛接、漏接等現(xiàn)象的發(fā)生，從而較好地保證工程質(zhì)量［5～6］。經(jīng)試驗(yàn)，對(duì)于可滿足機(jī)械施工條件，故選擇機(jī)械施工。土工膜施工工序完成后，盡快進(jìn)行保護(hù)層鋪設(shè)，以防膜光氧老化，利用機(jī)械傾倒保護(hù)層材料后，進(jìn)行推平夯實(shí)，至保護(hù)層達(dá)到施工設(shè)計(jì)要求厚度，進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，合格后完成施工。

四、實(shí)例探討

(一)工程概況。上游水庫(kù)主要承擔(dān)下游1．2 萬(wàn)畝耕地和解決1．9 萬(wàn)人口的飲水等問(wèn)題，上游水庫(kù)在準(zhǔn)噶爾盆地南邊，地形起伏，海拔高度為750m～800m 之間，而工程區(qū)在構(gòu)造單元上處在背部沖擊平原上，在壩基的上半部粉是微透水性低液限粉土層，而這個(gè)土層的厚度在1．2m～2．3m 之間，在2009年設(shè)計(jì)總庫(kù)容量為107 萬(wàn)m3壩長(zhǎng)是650m 壩高是11m。壩的基本形狀是土工膜斜防滲土壩，壩體上游坡比為1:2．5，下游的坡比是1:2．0，上下游的坡比是不同的。

(二)全庫(kù)盤(pán)防滲設(shè)計(jì)。庫(kù)盤(pán)防滲的范圍是正常的蓄水水位，防滲面積是19．2 萬(wàn)m2，膜上有50cm，膜下設(shè)30cm 土料墊層，因庫(kù)盤(pán)沖擊有一定的泥土厚度，土層厚度是滿足施工要求的，沒(méi)有換下30cm 土料層，采用分塊作業(yè)的方法對(duì)壩體進(jìn)行施工，挖掉了45cm 的土層后開(kāi)始進(jìn)行鋪膜作業(yè)，先預(yù)留好焊接的寬度然后進(jìn)行焊接，焊接的過(guò)程中還要合理把握焊接的程度，最后進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格后進(jìn)行下一層土工膜的鋪設(shè)，運(yùn)用這種方法加快了施工的速度。據(jù)以上分析，最終確定本水庫(kù)工程施工方案為:上游、下游邊坡比分別取1:3．0、1:2．0;清除主壩壩基含礫中砂和副壩壩基含鹽表層，使用質(zhì)量?jī)?yōu)良的砂礫石回填;采用厚0．5mm 的聚乙烯復(fù)合土工膜對(duì)壩體進(jìn)行防滲處理。上游坡防滲結(jié)構(gòu)自下而上為:中細(xì)砂層(20cm)——中細(xì)砂層、復(fù)合土工膜層(20cm)——砂礫石過(guò)渡層(30cm)、干砌卵石護(hù)坡層(25cm)，壩體土工膜上下層示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 壩體土工膜上下層示意圖

使用聚乙烯光膜對(duì)庫(kù)盤(pán)進(jìn)行防滲處理，厚0．5mm，同時(shí)在土工膜上、下鋪設(shè)保護(hù)層和過(guò)渡層，以預(yù)防陽(yáng)光、水浪、人為等因素對(duì)土工膜的損壞。

五、結(jié)語(yǔ)

水利工程中全庫(kù)盤(pán)防水的應(yīng)用，不僅能夠及時(shí)將水利工程中的不足進(jìn)行有效的彌補(bǔ)，而且還對(duì)人們的生活提供了安全保證。根據(jù)對(duì)全盤(pán)防滲技術(shù)的分析，導(dǎo)致土工膜防滲技術(shù)存在缺陷的原因有很多，但歸根到底就是因?yàn)楝F(xiàn)在的技術(shù)水平還不完善，以及應(yīng)用的不科學(xué)和人員的不專業(yè)等因素造成了土工膜全庫(kù)防滲技術(shù)得不到較好的實(shí)施。還要避免在水利工程防滲施工的過(guò)程出現(xiàn)因操作不當(dāng)而引起的質(zhì)量問(wèn)題，在具體的實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)不同的地質(zhì)狀況來(lái)選擇合理的防滲技術(shù)，做到材料和技術(shù)完美整合，發(fā)揮土工膜防滲技術(shù)的最大潛能，為水利工程施工的順利進(jìn)行做好充足的準(zhǔn)備。

［1］唐安軍，劉紅．土工膜水庫(kù)庫(kù)盤(pán)防滲技術(shù)及應(yīng)用［J］．水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2010，5:86～88

［2］吳俊杰，鳳煒，劉亮，曹文潔．全庫(kù)盤(pán)防滲復(fù)合土工膜應(yīng)力應(yīng)變分析［J］．水電能源科學(xué)，2013，12:66～69

［3］周佺．復(fù)合土工膜防滲技術(shù)在全防滲水庫(kù)中的應(yīng)用［J］．河南水利與南水北調(diào)，2014，16:32～33

［4］李立剛．西霞院工程土工膜防滲技術(shù)的進(jìn)一步探討［J］．人民黃河，2012，11:111～112

［5］孫麗娜，姜洋．復(fù)合土工膜防滲技術(shù)在灌渠改造工程中的應(yīng)用［J］．科技創(chuàng)業(yè)家，2013，5:22

［6］徐天下．防滲復(fù)合土工膜在水利工程中的施工及質(zhì)量控制探析［J］．中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015，10:131～132