復合土工膜在水庫防滲加固工程中的施工技術分析

肖 殷

(松桃縣水務局，貴州 松桃554100)

1 工程概況

楊柳水庫位于貴州省松桃縣長興鎮，距縣城29 km，有鄉村公路通至壩頂，交通較方便。壩址以上集雨面積0.22 km2，屬亞熱帶濕潤性季風氣候區，當地多年平均降水量1 383 mm，多年平均流量0.01 m3/s，多年平均徑流量19.4 萬m3，是一座以灌溉為主的小(2)型水庫。

水庫大壩為均質土壩，最大壩高10 m，壩長150 m，總庫容13.1 萬m3，興利庫容9.6 萬m3，死庫容1.2 萬m3。該工程為20 世紀60年代群眾突擊性投勞興建，缺乏勘察設計基礎資料，施工技術及各項管理工作滯后，壩體填筑及基礎處理存在較大的質量問題。因人力、財力有限且缺乏科學的水文計算，原大壩樞紐無溢洪道。大壩防滲處理設計推薦采用壩基齒槽混凝土澆筑及坡面鋪設復合土工膜方案。

2 大壩復合土工膜防滲設計

PE 復合土工膜的主要設計參數為:二布—膜(PE 膜)，規 格 為500 g/m2，幅 寬1.8 m，膜 厚0.05 mm，允許抗拉強度［σ］=12 kN/m。復合土工膜主要技術參數見表1。

土工膜上墊層采用厚20 cm的粉質黏土，其粒徑≤8 mm，上層10 mm為非篩分黏土，與土工膜接觸面為10 cm厚的篩分黏土。壩坡翻夯平整并清理干凈后，總體上可直接在其表面鋪設土工膜，因此，本工程設計不作土工膜下墊層。但施工中應根據坡面實際情況，根據需要在局部地段增設10 cm厚的篩分黏土下墊層，以防PE 土工膜被雜物穿刺。為增強土工膜及其保護層的抗滑穩定性，分別在高程:698.50 m，697.37 m，696.24 m，695.11 m，693.98 m，692.85 m處設置防滑齒槽。PE 土工膜與壩肩周邊接觸處采用C15 混凝土澆筑填埋以利整個工程構成封閉的防滲體系。

表1 復合土工膜主要技術參數表

3 復合土工膜防滲施工要點

3.1 復合土工膜的施工工藝及要求

3.1.1 選材要求復合土工膜要求選用無紡土工織物或機織土工織物，其單位質量宜為600 g/m2，厚度3 mm，抗拉強度≤6 kN/m，主要似水頭和壩基材料而定，本工程建議選用600 g/m2～7 mg/m2(150/0.3/150)(200/0.3/200)。

3.1.2 施工要求

坡度應符合設計要求，壩址淤泥應清除;壩頂、壩面應按設計要求進行平整;土工膜宜加工成塊鋪設，鋪塊的寬度控制在4 ～8 m，長度應按設計坡長加上一定富裕量;接縫采用焊接法，供貨廠家可現場指導并提供焊接技術服務，保證焊接質量。壩坡頂部宜錨固，壓載并留出富裕量;相鄰兩塊土工織物搭接長度水下≥1 m，護坡鋪設土工織物宜由坡底向坡頂展鋪，隨鋪隨覆蓋，相鄰兩塊土工織物搭接長度≥0.5 m;鋪設應保持平順，松緊適度，對地基條件差，變形較大的基面，應留有一定富裕量。迎水面堤坡干砌混凝土塊時，應先鋪一層砂或碎石保護，再干砌預制塊，預制塊不高處拋擲，應從下向上掛線鋪設。施工時，不允許高跟鞋和帶鐵釘于面層，工具不得放在膜料上，第一次放水應先小后大，逐步加大水量，停水時要逐步減少不能猛漲驟落，損壞邊坡［1］。

3.2 施工要點

3.2.1 測量定位

在進行土工膜鋪攤之前需要進行測量定位作業，將鋪攤兩側的邊線進行測量放樣，之后采用拉線的方法在邊線上進行定位，對需要鋪攤的面積進行計算，并且對鋪攤的邊線進行嚴格的控制。

3.2.2 搬運

本工程主要采用的土工膜都額長度通常為長50 m，寬6 m，在施工現場主要采用的搬運方法是人工抬運。主要是運用鋼管穿入卷芯中，將露在兩側的鋼管上系上繩套進行抬運。在對土工膜搬運的過程中，嚴禁將外包裝撕裂，從而避免土工膜受到損壞。

3.2.3 攤鋪

復合土工膜攤鋪分上游壩坡斜面與庫底水平攤鋪兩部分。上游坡面復合土工膜攤鋪分兩步:第一步，與防浪墻墻基錨固部位的坡頂攤鋪2m 并外露預留搭接邊;第二步，待防浪墻墻基部分澆筑完成，將待鋪復合土工膜置于防浪墻墻基部位，上端與墻基部位預埋復合土工膜搭接、對正，將上端采用砂袋壓重固定，然后向下滾鋪。滾鋪時，應用繩套緩緩下放，禁止直接滾下。庫底水平攤鋪時，先將一端同相鄰塊對接，砂袋壓重固定，然后人工推動滾鋪。

3.2.4 焊接

1)試焊:在對土工膜進行正式的焊接之前，為了保證焊接質量滿足焊接要求，必須對土工膜進行試焊。用于試焊的樣品的長度必須在1 m或以上，需要根據試焊當日的溫度以及環境進行綜合考慮。通過對土工膜的試焊，可以對正式焊接施工中的工作狀態進行合理的調整，從而確定合理的焊接溫度、速度以及壓力。試焊完成，在滿足當日氣溫條件下檢測樣品質量合格后，方能進行大面積的焊接施工。若檢測結果達不到設計要求，重新試焊，直到檢測結果滿足要求。滿足要求的試樣焊接參數作為正式焊接的主要依據。擠壓熔焊接時也要進行試焊［2］。

2)焊接前的準備工作:本工程對土工膜的焊接主要是運用熱合焊機進行焊接。在進行土工膜焊接之前，需要首先鋪好第一幅土工膜，之后將其需要焊接的邊進行翻疊，翻疊的寬度大約為0.6 m，之后將第二幅鋪攤在第一幅土工膜上，對兩幅土工膜的焊接邊緣走向進行調整，使得兩幅土工膜搭接長度為0.1 m。在焊接之前需要使用比較干凈的毛巾將土工膜上的雜物清理干凈，保證土工膜表面的整潔。

3)雙縫熱合焊機焊接:雙縫熱合焊接方法如下:做好土工膜之間搭接寬度的檢查，永昌土工膜焊接需要搭接的寬度為1 cm。在焊接之前，需要對土工膜的表面進行嚴格的清理，運用抹布將表面的灰塵、污物以及水分清理干凈，保證膜面的干燥以及清潔。

4)擠壓熔焊機焊接:對于復合土工膜長直焊縫，主要是使用雙縫熱合焊機進行焊接。對于非長直焊縫以及局部修補、加強處理等部位，采取熱熔擠壓焊接。焊接時將機頭對正接縫，不得焊偏，不能允許滑焊、跳焊。焊縫中心的厚度為墊襯厚度的2.5 倍，且≥3 mm。一條接縫不能連續焊完時，接茬部分已焊焊縫要至少打毛50 mm，然后進行搭焊。根據氣溫情況，對焊縫即時進行冷卻處理。擠壓熔焊作業因故中斷時，必須慢慢減少焊條擠出量，不可突然中斷焊接，重新施工時應從中斷處進行打毛后再焊接。擠壓熔焊接的操作程序見圖1。

圖1 擠壓熔焊機焊接程序圖

3.2.5 T 字接頭處理

土工膜之間的連接嚴禁出現“十”接頭的現象，如果是多幅土工膜之間的連接應該采用“T”字型接頭。在施工過程中，兩個相鄰土工膜之間的縱向縫主要是采用熱楔式焊機焊接。其施工要點如下:

1)外貼PE 膜與下部PE 膜環行接觸部位保持潔凈、干燥。

2)外貼PE 膜必須覆蓋相鄰三條縱橫向直焊縫預留部位，其尺寸還須小于檢測真空罩直徑。

3)與T 型接頭相鄰部位三個氣道須熱風槍進行封閉。

4)T 型接頭施工完成須采用真空負壓法檢測其滲透性。

4 結 語

復合土工膜防滲的主要優勢是防滑效果好、抗穿透能力強、表面摩擦力大等，與其他塑料膜防滲相比，具有施工簡單、質量可靠以及造價低廉的特點。復合土工膜施工首先必須科學設計，嚴把材料質量關。施工中要耐心細致，鋪膜前應注意檢查基面，并確保無小碎石或其它尖銳物。施工中加強對土工膜的保護，防止損傷。為確保達到理想的防滲效果，必須保證保護層斷面完整，嚴格按照《水利水電工程土工合成材料應用技術規范》施工。

［1］賴翼峰，鄧堅，陳向日. 復合土工膜防滲技術在水庫除險加固工程中的應用［J］. 水利技術監督，2005(05):56－57.

［2］李鋒，費小霞，李華. 復合土工膜用于水利工程渠道防滲的施工質量控制［J］. 河南水利與南水北調，2010(01):23－24.