劉志強

（蒙自市水利勘測設計隊，云南蒙自 661199）

0 引言

土工膜是一種以高分子聚合物為基本原料的防水阻隔型材料，主要分為低密度聚乙烯（LDPE）土工膜、高密度聚乙烯（HDPE）土工膜和EVA土工膜。產品具有強度高、延伸性能較好、變形模量大、耐酸堿、抗腐蝕、耐老化及防滲性能好等特點，產品品類齊全，能滿足防滲防護的各種功用需求，在土木工程各類項目中都有應用。復合土工膜是布和膜復合的新產品，分為一布一膜、兩布一膜，產品常規(guī)幅寬4~6m，重量為200~3000g/m2，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學性能指標高。

1 工程概況

1.1 工程項目簡介

蒙自市玉屏水庫工程位于蒙自市文瀾鎮(zhèn)玉屏村東面，距市區(qū)1.3km，地理位置東經 103°20′35″，北緯 23°20′39″。水庫徑流區(qū)屬珠江流域瀘江水系，水庫位于馬沙河的一級支流玉水河上，玉水河發(fā)源于蒙自市文瀾鎮(zhèn)玉屏村附近，壩址區(qū)以上徑流面積1.18km2。

蒙自市玉屏水庫工程是以農業(yè)灌溉為主兼顧下游防洪的?。ㄒ唬┬退こ?，工程等別為Ⅳ等，主要建筑物大壩、溢洪道、輸水涵管為4級，次要建筑物和臨時建筑物為5級。大壩設計全長333m，壩頂高程1315m，最大壩高15m，壩頂寬12m，設計總庫容105.6萬立方米，年供水102.9萬立方米，灌溉面積2650畝。于2013年11月8日開工建設，至2015年10月20日完工，并于2017年12月26日通過竣工驗收。

1.2 工程地質條件

工程區(qū)位于蒙自斷陷盆地南緣地帶，小江斷裂帶東支的南延部位，區(qū)域構造穩(wěn)定性較差。庫區(qū)庫盆呈長條狀之近南北向寬緩沖溝地形，北側地勢相對較低，右岸呈5°～10°緩坡丘陵地形，坡體完整穩(wěn)定，左岸及上游為10°～30°的山地地形逐漸抬高，坡面完整，庫區(qū)穩(wěn)定。

庫區(qū)及近庫區(qū)外圍出露為三迭系中統(tǒng)個舊組（T2g）、第三系（N）及第四系（Q）松散堆積層，庫區(qū)在20m深度內由粘土、粉質粘土和泥灰?guī)r構成，庫盤周邊地下水位較低，存在庫區(qū)滲漏問題。右岸坡面層為第四系殘坡積（Qedl）松散土層，河谷底表層為3.6～10.2m第四系沖洪積（Qapl）粘土夾粉質粘，區(qū)間無不良物理地質現(xiàn)象。

壩基為第四系殘坡積（Qedl）粘土層、三迭系中統(tǒng)個舊組（T2g）石灰?guī)r（左岸）、第三系（N）泥灰?guī)r（右岸），清基后見硬塑狀的紅粘土、淺黃色泥灰?guī)r、石灰?guī)r，存在較強的巖溶滲漏。

1.3 防滲工程

玉屏水庫采用復合土工膜全鋪蓋的防滲設計，即在整個庫區(qū)表面和壩體的整個上游表面進行鋪膜處理，壩面鋪設了19376.26m2、庫區(qū)鋪設了156916.33m2，于2013年11月13開工，2015年8月10日完工，如圖1所示。

結構壩面為50cm粘土基層-土工膜-水平厚2m粘土保護層，左右岸坡、上游岸坡為開挖基面（灰?guī)r出露區(qū)域整平并鋪設40cm粘土基礎）-土工膜-10cm砂墊層-8cm厚C20混凝土預制塊，庫底為開挖基面-土工膜-40cm粘土保護層，在壩腳擋墻下進行搭接處理，在1310m、1305m設置坡面防滑齒墻（齒墻底寬0.5m、高0.8m、坡比1:0.5），1315m設置岸坡錨固槽（齒墻底寬0.5m、高1m、坡比1:1），壩體部分埋入壩頂下50cm。膜下設排水、排氣的盲溝系統(tǒng)。

2 施工方案

大壩和防滲是本項目的控制性工程，必須同步進行組織、合理布局，為減少平行作業(yè)時場地內的交叉影響，土工膜鋪筑采用分期施工，一期以上游壩腳100外的庫底及右岸為主，余下部分為二區(qū)，并結合大壩填筑進度適時組織壩面鋪設，分區(qū)如圖1粗折線示意。鋪設采用熱熔焊接的施工工藝。

圖1 庫區(qū)滲平面竣工1:1000

3 施工技術要點

3.1 施工準備

首先，熟悉圖紙與設計方案，設計和相關規(guī)程規(guī)范的技術指數(shù)標準，嚴格按照設計方案的工程量相應的施工強度進行施工設備、物料準備。并在充分利用現(xiàn)場條件對鋪筑施工涉及的各環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)的布置和銜接，合理配置利用資源、均衡生產。

料場：粘土料在設計指定的位置采備，儲量充足。另外工程區(qū)內地層表層大都是粘土，在壩基開挖和庫區(qū)清理開挖時可高效利用粘土渣料，經處理后集中堆放備用。關鍵點是在充分利用開挖渣料后再采挖補足，按先采先用的原則，保證采料、運料、填筑的動態(tài)平衡，并略有富余。

三通：左壩肩進入老石料場的道路直接連通場外鄉(xiāng)村公路，布置場內道路與之連接即可滿足運輸要求，以自來水為主供水，老石料場315kVA變壓器搭伙供電，并配置2臺100kW移動式柴油發(fā)電機供鋪膜使用。

3.2 土工膜施工

施工程序：測量放線→鋪筑基面開挖、整平碾壓→驗收合格→膜下盲溝系統(tǒng)施工→土工膜鋪筑→填筑粘土保護層（岸坡為砂墊層及混凝土預制塊鋪設）。

施工工藝流程：測量放樣→鋪膜、拼膜→縫合下層土工布→熱熔焊接機焊接→焊縫檢查驗收合格→縫合上層土工布→鋪設下一幅→以此循環(huán)直至完成。

基面開挖：以機械開挖、平整、碾壓為主，局部人工輔助，配備2臺小松PC220挖掘機、2臺T140推土機、2臺ZL40G裝載機、5t自卸汽車5輛、4L-20/8空壓機2臺、1臺BX-12振動平板夯、1臺HC-70沖擊夯。關鍵點岸坡自上而下平順無反坡、庫底基本平整無凸出、平整壓實的基面承載力。

關鍵（控制）點：嚴格按照施工作業(yè)程序進行鋪筑控制，鋪膜以平行壩軸線為縱向由庫底中部分別向左右岸鋪筑。膜間主要采用3.5kW熱熔機進行焊接（局部使用擠壓焊接機焊接），原則上堅持現(xiàn)鋪現(xiàn)焊，焊接前搭接段面必須保證清潔干凈，不得有油污、灰塵、泥沙，焊縫要求整齊、美觀、不得有滑焊、跳走現(xiàn)象，焊接時應保證供電電壓穩(wěn)定，必要時使用穩(wěn)壓器，根據(jù)經驗焊接溫度在270℃左右最為適宜，低于200℃時不得施焊，焊接過程中，需隨時注意焊機的運行情況，適時對速度、溫度進行微調；長度不夠拼接時，應先焊好橫向再焊縱向，焊縫交叉部位錯開搭接，結點成T字型，不得十字交叉，縱橫縫交叉點必須采用擠壓焊機進行焊接；焊接過程中不得出現(xiàn)死折，根據(jù)地區(qū)的相應氣溫變化情況，應預留相應的氣溫變化所需要的膨脹、冷縮的物理變形量（1.5%），即每幅≥9cm；按照焊接質量要求，環(huán)境溫度≤5℃的情況下不得焊接作業(yè)，否則，焊接機械在施工作業(yè)前必須預先加熱；在焊接施工作業(yè)過程中應經常對擠壓焊接機械進行檢查，并對滑塊等易被磨損的要件適時進行更換，避免膜面受損；在轉角點及不規(guī)則位置應盡量減少搭接，除特殊要求外，不得在坡度大于1:6的斜坡上或應力集中區(qū)域1.5m范圍內進行搭接；鋪設完成的防滲膜未完成保護層施工前，不得隨意在其上行走或放置雜物，避免對土工膜造成不必要的損害。

錨固施工：嚴格按設計結構進行搭接處理，“壩面、岸坡膜”分別在上游壩腳擋墻、庫區(qū)岸坡護岸擋墻與“庫底膜”搭接，頂部壩面置入壩頂結構下錨固、岸坡置入岸坡錨固槽，坡面置入1310m、1305m防滑齒墻。

3.3 質量檢查

嚴格按設計及相關規(guī)程規(guī)范進行取樣檢驗試驗、現(xiàn)場檢測，各項指數(shù)標準均符合設計及相關規(guī)程規(guī)范標準。關鍵點為原材料及焊縫。

復合土工膜：抽樣 3 組。重量 695g、728g、749g≥640g；厚度0.416mm、0.343mm、0.344mm≥0.3mm；斷裂強力為縱12.8kN/m、12.9kN/m、13.1kN/m，橫12.2kN/m、13.6kN/m、14.3kN/m≥12.0kN/m；斷裂伸長率（30%～100%）為縱52%、56%、66%，橫49%、51%、61%；CBR頂破強為2.381kN、2.474kN、2.524kN≥2.2kN；撕破強力為縱 0.422kN、0.434kN、0.449kN，橫 0.437kN、0.437kN、0.461kN≥0.4kN。檢測值均符合《土工布合成材料非織造布復合土工膜》（GB/T 17642—2008）標準要求，合格率100%。

焊縫檢測：采用充氣氣壓法對每條焊縫逐一檢測，齒槽檢測縱縫6條、橫縫3條，壩坡檢測縱、橫縫各14條，庫區(qū)檢測縱縫79條、橫縫 68條，最大 0.18kPa、最小 0.15kPa≥0.1kPa，合格率100%。

基礎承載力：庫區(qū)基面動力觸探試驗21點次，平均值為232.7kPa、最大值474kPa、最小值150kPa≥150kPa，合格率100%。

4 結束語

土工膜施工工藝已達到完善、成熟的標準，產品品類齊全，便于靈活比選擇擁，并且使用壽命長、安全可靠，造價相對也較低，在蒙自市玉屏水庫工程“全鋪蓋”防滲中得到成功應用，在需要大面積防滲、防護處理的項目中尤其值得借鑒推廣。