水庫工程防滲土工膜的強度、滲漏與穩定若干關鍵問題

楊俊露

【摘要】：對于水庫工程來說，最重要的就是質量問題，如果建成后的工程發生滲漏，將會導致巨大的安全隱患，為此，一些重要的防滲技術被應用于工程建設的過程中。這其中，防滲土工膜是一種非常實用經濟的防滲技術，被很多水庫施工中所采用，實踐證明，這是一種可以充分發揮作用的重要防滲技術，有很好的強度、防滲效果和穩定性。同時，又因為該技術施工簡便，材料造價成本很低，使得其在水庫防滲領域有非常廣泛的使用，對水庫建設發揮積極作用。

【關鍵詞】：水庫工程 防滲土工膜 關鍵問題

在我國的很多中小水庫建設領域，防滲土工膜是一種必不可少的技術選擇。作為一種新型的防滲材料，土工膜有足夠工程強度和防水性質，通過使用這種防滲膜，可以極大提升水庫工程的防滲能力。在具體的施工和使用過程中，需要針對土木膜的一些關鍵性問題，分析其形成的根本原因，進而做好各方面的處理，以確保施工質量，確保土木膜的性能能夠得到充分發揮。

1.防滲土工膜概述

用于水庫等工程領域的土工膜，其構成的主要成分包括塑料膜防滲基材和復合無紡布防滲材料，而土工膜防滲性能的差異性主要來自塑料膜的防水能力。目前普遍采用的防滲塑料膜，包括幾個比較主要的類型：聚氯乙烯、聚乙烯、乙烯/醋酸乙烯共聚物等，在一些隧道工程中有時還會用到乙烯乙酸乙烯改性瀝青共混土工膜。土工膜屬于一種柔性的高分子化學材料，其比重相對較小，同時延伸性還很強，變形適應等能力比較高，更可以耐腐蝕和低溫。

土工膜的作用機理主要源于塑料薄膜本身具備的水隔斷能力，這對于很多以土填充的壩體來說，是非常關鍵的性能需要。如果土壩中存在漏水通道，就會形成較大強度以及伸展率來抵御水壓和壩體的形變影響。土工膜內主要成分之一是無紡布，屬于短纖維高分子化學成分材料，將這些土工膜利用針刺以及熱粘等施工方法進行成形處理，可以形成較高水準的抗拉強度以及物理伸展性，當無紡布與塑料膜進行充分結合，可以有效提升塑料膜的實際抗拉伸強度，對機械穿刺等外力作用也有足夠抵抗能力。無紡布材質比較粗糙，這也進一步加大了與建筑材料接觸面的融合，形成土工膜保護層的足夠穩定。無紡布和塑料膜對于細菌以及一些化學反應可以有很好的抗耐性，避光情況下，其使用年限可以保持很多年。

2.防滲土工膜強度、滲漏與穩定若干關鍵問題分析

防滲土工膜用于水庫工程，能夠充分發揮高強度、防滲透和穩定性等關鍵性能，在實際的設計和施工過程中，要對一些重要的影響問題深入研究，結合工程實際需要，實現土工膜的整體性能得到充分發揮。具體來說，這些關鍵問題包括以下幾個方面：

2.1土工膜聯合防滲體的結構設計

（1）對土工膜使用規格的設計

在設計中，對于土工膜的使用規格的選擇，要充分考慮其墊層的基本情況、主要材料能承受的最大應力和彈性程度尺度，并要綜合分析鋪設土工膜區域內的最主要水源和墊層的最大粒徑等因素，對于土工膜的厚度，在具體的設計中不但要分析水壓力對強度的最大要求，而且還要考慮施工以及使用中不可避免的一些條件對土工膜性能的影響，包括氣候、埋壓、暴露、使用壽命等，要嚴格按照現行的國家規定標準和規范確定設計情況。

（2）對土工膜防滲層的設計

防滲層是土工膜發揮防滲功能的物理基礎，在具體的設計中，要強化對防滲墻的結構設計。從上依次的設計結構為：厚度為30cm的砂石過渡層，厚度為20cm的中砂墊層，土工膜層，壩體。對于上游壩面的設計，可采用堆卵石設計作為壩體的護坡，護坡厚度為60cm，其實際的粒徑約10-30cm。

（3）土工膜防滲墻的連接設計

首先要在水庫壩前利用黏土進行鋪蓋，以形成對庫底的初步防滲處理，對于上游壩與黏土的連接處，建設防滲槽，防滲槽深度約為1.5m，槽底寬度控制在1.5m寬度。此時，將土工膜平鋪嵌入到防滲槽內，之后用黏土進行夯填壓實，確保土工膜處理過的防滲墻可以與庫底的黏土有效連接，形成封閉穩定的防滲物。

2.2對土工膜防滲墻的施工

在防滲墻施工中，鋪設土工膜是整個施工過程中最關鍵的步驟，為確保施工質量，幾個關鍵性的程序和環節必須牢牢把握，確保不發生任何問題。

（1）整平土工膜的鋪設面

總的來說，土工膜具備一定的堅韌性，能夠承受外界較強的物理作用，普通滲水情況對其穩定性不會有太大影響。但如果水頭形成得較大情況下，可能會裹挾一些尖銳的物體，可能會刺破土工膜。為防止這種情況的出現，水庫在進行防滲作業時，要通過設置過濾設置及時預防清除各種有威脅的尖銳物體。在防滑槽的建設中，也要及時清除整個壩體表面的石子和樹根等堅硬尖銳物體，同時噴灑一些除草劑等藥物，確保防滲墻不會受到草本植物的破壞。經過整理的防滲坡要總體平整、光滑、密實，對土工膜形成保護作用。

（2）鋪設土工膜

鋪設土工膜要從建筑物的兩側進行，采取從上向下的順序，以垂直方向進行通幅的鋪設施工。鋪膜時，要掌握好力度，拉動均勻，防止土工膜遭到意外的機械和人為的損傷。在鋪設時，應根據當時的氣候和氣溫情況，還要依照產品說明的具體要求，提前留出由于溫度影響形成的變形伸縮，確保鋪設面積與實際應用情況相符。

（3）連接土工膜

連接土工膜要按照膜的構成分工序進行，先是縫接下層的無紡布，接著是中層塑料膜的結合，最后縫接上層的無紡布。對土工膜的無紡布進行縫接，可以采取縫紉機和尼龍線雙道方式進行縫接，邊縫搭接的實際寬度控制在10cm，塑料膜利用焊接工藝方式進行，焊接所用工具為自動調溫功能的電熱式塑料雙道熱合機，所有焊接工作全部都要在施工現場完成。

3.結束語

綜上所述，對于水庫工程建設來說，防滲施工是一項非常重要的工序，很多防滲技術被充分采用，以確保水庫質量的完好，確保其性能得到充分的發揮。土工膜是一種非常實用的防滲材料，因其構成的主要成分都具有較好的拉伸強度和使用的穩定性，且塑料膜可以提供很好的防滲能力，使得土工膜在水庫工程領域得到充分的使用。在實際的設計施工過程中，重點把握幾個關鍵環節，位水庫工程高質量的防滲性能奠定堅實基礎，其應用空間值得深入挖掘。

【參考文獻】

【1】王帥. 平原水庫土工膜防滲及圍壩穩定性分析[J]. 山東大學，2013，06.