淺談復合土工膜在水利防滲中的應用

摘 要：復合土工膜作為一種基本不透水的防滲透材料，有著造價低廉、輕盈方便、結實耐用特點，而被廣泛的應用于工程建設當中，并取得了良好的經濟效益和社會效益。本文將通過闡述工膜與復合土工膜的區別、復合土工膜水利防滲結構的設計以及復合土工膜在水利防滲中的應用及施工注意事項來逐步深入探討復合土工膜在水利防滲中的應用情況。

關鍵詞：復合土工膜，水利工程，防滲應用，注意事項

復合土工膜有著長久的歷史和良好的發展前景，早在1986年我國就是用土工膜達百萬平米，在九十年代之后，技術愈發成熟起來，出現了復合土工膜，復合土工膜在土木工程中廣泛應用開來。在九十年代后到二十一世紀初，從最初的1億多平米到現在的6億平米以上。全國復合土工膜廠商接近兩百余家，年產值千億元。由于復合土工膜耐用性、方便性、經濟型，所以在防滲透工程中應用廣泛，有著良好的發展前景。

1 土工膜與復合土工膜的區別

1.1 土工膜的定義

土工膜通過高分子聚合物為原材的防滲阻隔材料，單純的講就是塑料薄膜。一般由瀝青土工膜和聚合物土工膜兩大不同原材料的土工膜組成。瀝青土工膜通常都在施工現場隨做隨用，而聚合物土工膜則需要在廠里完成制作工藝。根據使用強度的需求，我們還可以對土工膜進行加筋處理。

1.2 復合土工膜的定義

復合土工膜由兩種或兩種以上的土工織物與土工膜復合而成的防滲材料，復合土工膜除了具有不透水的特點還有這抗撕扯、抗拉伸的高強度物理性，通過在復合土工膜中摻入防老化劑可在相對較高或較低的不正常溫度中使用，因為這些優良的物理性能指標，而被廣泛應用于隧道橋梁、市政、水利等各種工程當中。

1.3土工膜與復合土工膜的選用

復合土工膜通過土工膜和土工織物復合而成，相對于單純的土工膜來說有了更強的物理性能指標，如抗撕扯、抗拉伸的自我保護能力更強，而且在施工過程中鋪設更為簡單便捷，加之使用壽命也比單純的土工膜更長。但是由于工程的不同，其對土工膜的需求也不盡相同，有些工程對土工膜性能要求并不是很高即可選用常規的土工膜，另一些工程由于施工工藝的原因，對土工膜的要求相對較高，一般的土工膜不能適用，此時就需要引進復合土工膜。

2 復合土工膜水利防滲結構的設計

2.1 復合土工膜規格選擇

復合土工膜規格的選擇與很多因素有關，諸如允許應力、平整度、范圍大小、彈性模量以及最大粒徑等，除了關心水利工程的壓力強度以外，我們還應考慮其暴露氧化等使用年限問題，嚴格按照國家的法律規章，確定厚度的設計值與實際值。

2.2 復合土工膜材料的選擇

選擇所用復合土工膜是PE材料還是PVC材料有著嚴格的考究，我們可以從力學特性、可連接性、經濟性、等三大方面入手。綜合這三大方面的優缺點并從實際出發，對復合土工膜的材料做出科學合理的選擇。

2.3 復合土工膜防滲體結構層設計

由于水利工程多為細粒土，可以在其表面進行夯實后直接鋪設復合土工膜，不在下設墊層，如遇到的不是細粒土，其鋪設結構應該由防護、防滲層、上下墊層以及支持層五大層次結構組成完整的復合土工膜防身結構。

2.4 復合土工膜防滲結構穩定計算

通過復合土工膜抗滑穩定的安全系數公式：K=f/tgα計算復合土工膜的防滲結構的穩定性，其中K為抗滑穩定安全系數，f則是上墊層和復合土工膜之間的摩擦系數，剩下的阿爾法則是水利工程的坡度。由于復合土石與土石間的摩擦系數以及土工膜與土石表面的摩擦系數綜合影響著復合土工膜防滲結構的整體穩定性，所以我們必須對其進行嚴格的檢查、復核、校驗等相關工作。

3 復合土工膜在水利防滲中的應用及施工注意事項

3.1 復合土工膜在水利防滲中的應用

復合土工膜以透水性小，滲漏系數處于納米級，如此良好的防滲材料可以在復合土工膜水利防滲中大放異彩，其主要可應用在如下幾個地方：（1）堤壩和隧道內部管道的防滲漏；（2）渠道的永久性支護結構的防滲漏；（3）給種類型大壩的水平、垂直墻體的防滲漏；（4）堤壩的垂直心墻和斜墻的防滲漏；（5）涵洞、水閘的水平鋪蓋的防滲漏；（6）堤壩地基的垂直墻體和水平鋪蓋的防滲漏；（7）施工圍堰的防滲漏。復合土工膜有著良好的防滲透能力，尤其在土石壩防滲工程中得到良好應用以襯砌工程中的復合土工膜使用為例子，在土工膜鋪設完成后應及時進行砼的襯砌，之后的通水期間，復合土工膜的防水性能顯著，通水性能優良。在襯砌工程中，復合土工膜具有造價低廉可節省工程造價、便于施工可減少施工工期，防滲效果好防止反復施工等杰出優勢，可在我國大范圍推廣。

3.2 復合土工膜的缺點及水利施工注意事項

復合土工膜在水利防滲中防水性能顯著、通水性能優良、造價低廉、施工便捷等各種優點，但其缺點也非常顯著，有容易脆裂、老化嚴重以及害怕化學腐蝕的缺點。我們需要從實際情況出發，根據施工現場實際，選擇適用性的復合土工膜，假如該工程受侵害不明顯，并且功能要求較低，我們甚至可以選用土工膜降低造價，當然這需要在保證工程質量的前提下。趨利避害，選擇對應的復合土工膜，將其在水利防滲工程中發揮最大的經濟效益。

（1）容易脆裂

復合土工膜是一種高分子柔性材料，相對于土工膜來說，厚度更厚，強度也相對較高，不太容易出現破裂的情況，但在高低溫差的影響下，復合土工膜仍會出現因溫差變化而脆裂的情況。此時，我們可以通過添加耐低溫的材料使復合土工膜增加耐低溫屬性或以增加混凝土保護層厚度的方法，來對復合土工膜進行保溫。

（2）老化嚴重

復合土工膜在高低溫差變化大時或者接觸太陽光直射氧化，會出現性能急劇惡化的情況，發生老化。我們可以通過日常的維護防止復合土工膜的老化問題如：將復合土工膜置于水中可以防止溫差變化過大，或是將復合土工膜放置于陰暗處可以防止太陽直射。不接觸溫差變化和太陽光直射，復合土工膜的老化程度將會大大降低。我國對復合土工膜的使用期限還沒有個明確的指標，不過在正常環境中，復合土工膜的使用壽命甚至可以達到五十到一百年之久。

（3）化學腐蝕

復合土工膜的物理抗性較好，有著抗撕扯、抗拉伸、抗滲透并等結實耐用的特點，但在遭遇部分化學物質時就很容易被破壞，雖然在一般的水利防滲工程中，我們不會接觸到諸如礦物油或者酸堿腐蝕液體等。但不接觸就不代表我們不用擔心，恰恰相反，我們仍需要考慮這方面問題，如在水利工程中防止廢棄液體滲漏時，其中就很容易出現礦物油或者是酸堿腐蝕液體，這就需要防患于未然，此時可在復合土工膜中添加抗腐蝕材料，提高復合土工膜的化學抗性。

4 結束語

在水利防滲工程復合土工膜的施工過程中，我們應當嚴格設計水利工程中的復合土工膜防滲透結構，并詳細了解其在水利工程中的應用情況和注意事項，這樣才能讓水利防滲工程的施工質量得以保障，同時我們還可以進行現場取樣后送至實驗室進行測試，只有復合土工膜的各項試驗的性能指標達到我們的要求才能在現場使用，如此水利防滲工程的整體質量得以保證，確保水利防滲工程的目標得以實現。

參考文獻：

[1]李錦玉.淺談復合土工膜在人工湖防滲工程中的應用及施工[J]. 水利規劃與設計， 2011（4）：73-75.

[2]李國裕.淺談復合土工膜防滲技術在惠州大堤加固工程中的應用[J]. 水利建設與管理， 2006（10）：69-70.

[3]劉繼偉，宋吉帥. 淺析水利工程渠道防滲施工中復合土工膜的應用[J]. 科技與企業， 2015（16）：111-111.

作者簡介：

韓永師（1978.9——）男，漢族，中央廣播電視大學，水利水電工程專業，大專學歷，主要從事機器檢修管理工作。