水利工程防滲中土工合成材料的應(yīng)用分析

陳艷麗 戚丁文

遼寧省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院 遼寧沈陽 110032

1 土工合成材料的特征以及結(jié)構(gòu)形式

土工合成材料是由合成橡膠、合成纖維以及塑料等聚合物制成，屬于一種新型建筑材料，被廣泛使用于鐵路工程、水利工程及公路建設(shè)等施工當中。將其安置在土壤表面以及各土層之間，能夠有效提高土壤強度、保護土體，起到防滲作用，保證了工程質(zhì)量，提升工程使用壽命，是水利工程施工過程中極為重要的施工材料。

水利工程方面，土工合成材料主要被應(yīng)用于堤壩的垂直防滲心墻、混凝土壩以及施工圍堰等方面的防滲。以往的土壩防滲施工過程中，大多采用較厚的黏土斜墻，可達數(shù)米甚至幾十米的厚度，黏土使用量較大。而防滲土工合成材料，不僅具有較強防水性，其防滲厚度很薄，便于施工，可有效地縮短施工周期，控制成本開支，并且防滲效果十分明顯，工程防滲功能提升，可溶有效的減少渠堤土壤的水量，防止渠道凍脹。然而土工合成材料的防滲形式較為多樣化，在施工過程中，應(yīng)當嚴格按照施工方案進行施工，保障土工膜的焊接質(zhì)量，提升防滲功能以及抗壓強度[1]。

目前國內(nèi)土工合成材料主要可分為復(fù)合土工膜以及土工膜兩種。其中復(fù)合土工膜在水利工程中應(yīng)用更為廣泛，無論工程有多么的復(fù)雜都能夠適應(yīng)，通常可根據(jù)工程情況對其進行調(diào)整，采用一布一膜、兩布一膜或者三布兩膜等不同材料，來適應(yīng)工程的不同要求。

2 復(fù)合土工膜的鋪設(shè)技術(shù)

通常在鋪設(shè)前，需對土層進行無砂混凝土施工，對堤壩進行一定的調(diào)整，再結(jié)合實際情況，根據(jù)制定的防滲結(jié)構(gòu)對其鋪設(shè)復(fù)合土工膜。堤壩的上游部分可采用橫鋪以及順鋪的方式，對其進行復(fù)合土工膜的鋪設(shè)工作。在進行鋪設(shè)施工時，土膜應(yīng)當是表面平整、從下而上進行的，保證其松緊程度，應(yīng)根據(jù)施工實際情況留有一定的余幅，防止受拉過緊，使得土工膜受到一定的破壞。在堤壩的上游處可設(shè)置抗滑槽，并在抗滑槽上端折疊50厘米左右的復(fù)合土工膜，作為一定的余量。

為了盡可能的保障復(fù)合土工膜之間的相互連接可靠，應(yīng)當采用混凝土對其進行連接，并在完成連接之后，要嚴格按照要求進行水壓測試，查看連接處是否有滲水的情況，在確認無滲漏情況發(fā)生的時候再繼續(xù)下一步的施工作業(yè)。復(fù)合土工膜與防滲墻的連接可采用扁鐵進行加固，在周邊設(shè)置伸縮節(jié)，保障復(fù)合土工膜具備較強的伸縮能力。

3 復(fù)合土工膜的焊接

在完成復(fù)合土工膜鋪設(shè)工作之后，便是焊接拼接的環(huán)節(jié)，通常，拼接方式多采用的是熱熔焊接法，這種焊接方式具有抗拉強度高，焊接質(zhì)量高的特征，焊縫優(yōu)勢比較突出。此外，焊機焊接溫度以及速度是可調(diào)控的，可對不同材料進行操作。在進行拼接工作時，可在現(xiàn)場試拼接，測試焊接質(zhì)量，待質(zhì)量趨于穩(wěn)定之后，再進行正式的焊接操作。為了保障焊接質(zhì)量、加快焊接施工進度，可根據(jù)實際情況提前焊好拼接，再運到壩面進行鋪設(shè)以及拼接，在正式焊接前，也應(yīng)當進行相應(yīng)的試焊工作，并對合格的試焊樣品進行拉伸強度檢測，確定焊縫合格后再進行正式焊接。

在完成焊接之后，需對焊縫質(zhì)量進行嚴格檢測。首先目測，看是否有漏焊，接縫處燙傷損壞程度如何，拼接是否均衡完整等。在目測合格之后，再采用充氣法或者是真空法對其進行最后的質(zhì)量檢測以及評估。此外，土工膜還應(yīng)當按照使用頻率進行抽樣，做拉伸強度檢測，大約是1000平方米抽取樣品一次，焊縫強度高于母材強度的百分之八十，在接縫處試樣不會出現(xiàn)斷裂，為測試合格，否則，接縫質(zhì)量不合格。對于質(zhì)量不合格的焊縫應(yīng)當及時進行補焊，并再次檢測，直到焊縫質(zhì)量合格為止。為了保護土工膜表面的無紡布，可利用手提縫紉機進行縫合。

在施工過程中，為了防止土工膜在壩面上滑動，應(yīng)在無砂混凝土表面刷上瀝青，連接復(fù)合土工膜，保證其不影響透水的效果，且增大抗滑阻力，效果十分明顯[2]。

4 施工過程中應(yīng)當注意的問題

（1）復(fù)合土工膜在運輸以及儲存過程中應(yīng)當嚴加保護，防止雨水淋濕、高溫炙烤，更要防范其被酸堿腐蝕，避免長期在陽光下暴曬，在使用前應(yīng)當對其進行抽檢，確保材料的質(zhì)量。

（2）復(fù)合土工膜在鋪設(shè)過程中應(yīng)當保證其順直平整，將松緊度控制在合適的范圍之內(nèi)，應(yīng)當與地面之間保持一定的密實度，不能有空隙，在施工過程中，鋪設(shè)的工作人員應(yīng)當注意不要穿硬底鞋進行施工操作。

（3）應(yīng)采用寬幅材料，盡量減少接縫，且接縫應(yīng)與最大拉力方向保持一致。在復(fù)合土工膜之間應(yīng)當采用縫接，對于寬度的設(shè)置要根據(jù)設(shè)計的要求及規(guī)范，對于出現(xiàn)不平整的地方在鋪設(shè)進行時要適當拓展寬度。

（4）坡面在鋪設(shè)過程中應(yīng)當是自下而上的，坡頂、坡腳應(yīng)當采用可靠的方法對其進行固定，防止其滑動。

此外，在施工過程中常常出現(xiàn)以下問題：①土工膜經(jīng)常遭到石塊或者尖銳物的破壞刺穿；②由于缺乏一定的支撐，在水壓或者是土壓過大時，土工膜往往容易被破壞；③受到溫度、重力、浪擊以及水位的變化等諸多因素影響，導(dǎo)致界面出現(xiàn)滑動，使土工膜過度拉伸、撕裂。因此，在施工過程中應(yīng)當嚴格按照施工規(guī)范以及設(shè)計要求進行施工，以保障施工的質(zhì)量[3]。

5 結(jié)語

土工合成材料屬于新型建筑材料，雖然技術(shù)較為簡單，為水利施工提供了便捷性，但是在仍有許多不可控的因素影響其使用性能，既有來自于自然界以及天氣等因素的影響，也有因自身材料質(zhì)量問題，或施工步驟不嚴格按照規(guī)定執(zhí)行的。需要施工人員在操作過程中，嚴格把控每一個環(huán)節(jié)，根據(jù)規(guī)范進行操作，將各種不利因素的影響降到最低，才能保證土工合成材料在實際工程中發(fā)揮有效作用。