防滲復合土工膜施工及質量控制探析

韋學軍，盧志卿，俞揚

（江蘇省工程勘測研究院有限責任公司，江蘇 揚州225002）

1 引言

水庫工程屬于極為關鍵的基礎設施項目，其建設會受外部環境影響，如果水庫大壩在防滲方面無法滿足實際應用的要求，會導致嚴重的質量問題，甚至直接影響水庫周圍居民的生命財產安全。復合土工膜施工技術的應用，提升了水庫的防滲漏能力，對水庫安全運行具有重要意義。

2 復合土工膜的基本特性

在實際應用過程中，復合土工膜的抗滲本質是因為材料為塑料制品，具備較高的不透水性，同時材料本身的延展性也較強，在承受較大拉力時，依舊可以保持較為完整的狀態。在水利工程底部進行復合土工膜的鋪設，能夠很好地阻斷通道底部向上滲水的情況，并且因為材料基礎性能良好，也確保了材料的防水性能。與此同時，土工布屬于高分子纖維的應用材料，在鋪裝的過程中，經常使用到的連接方法包括熱粘、針刺等，從而使土工布組成想要的形狀。在此過程中，土工布本身的抗拉性能也得到了大幅度提升，而且土工布材料表面分布著許多的細小顆粒物，增加了材料本身的摩擦力，這樣，在使用時就不易被吹起，具備較高的黏合度。除此之外，復合土工膜的質量相對較輕，易于運輸，這樣，也可以大幅度縮減運輸過程中的成本損耗，提高了材料本身的綜合效益，是目前廣受青睞的一種材料【1】。

3 水庫大壩防滲設計

3.1 水庫大壩防滲方案的比選

結合不同的水庫大壩環境，會采用不同的防滲方案來優化大壩抗滲環境，例如，對于一些均質土壩而言，最佳的防滲材料為黏土。對于一些礫石壩、砂土壩，在防滲方案篩選過程中，需要對應用方案進行綜合比較。常用的備選方案如下：

1）完成基槽開挖后，在基槽內填筑黏土心墻，選擇分層填筑的方式，每層填筑厚度在30～50cm之間，壓實度超過95%之后進入下1層材料的填筑施工，以此來提高壩體的抗滲性能。

2）借助高壓旋噴灌漿的方法，在壩體心墻表面澆筑1層混凝土泥漿，使其可以成為天然的保護層，抵擋外界水資源的侵擾。

3）在基礎結構完成開挖后，在底部覆蓋上1層復合土工膜，以此來提升壩體基礎的抗滲性。該方法在應用中會和地下連續墻、高壓旋噴灌漿等方法結合在一起進行使用，從而使壩體結構的抗滲性能夠得到進一步提升，減少滲漏問題的出現。

3.2 復合土工膜防滲結構設計

進行復合土工膜防滲結構設計時，首先，需要做好復合土工膜的規格選擇工作，通常情況下，會借助數學模型來完成參數計算，區域地質特點、滲透壓力、氣候變化情況等因素都是重要的計算指標。并且在選擇過程中，還需要對膜暴露在外界的時間、埋藏深度等因素做好綜合考量，綜合多項參考因素，確定最佳的材料選擇方案，提升材料本身的適用性。其次，在復合土工膜使用階段，一般會將其劃分為5層結構，由內到外分別為支持層、下墊層、防滲層、上墊層和防護層，借助5層結構來確保基礎結構的抗滲性能。在實際應用中，如果壩體為黏土壩或其他土層壩，那么可以不設置下墊層，借助土層的細粒土來確保結構的穩定性。最后，對于壩體結構上游的區域，可以使用土工膜結構來完成防滲操作，同時，在鋪設過程中，還可以搭配高壓旋噴灌漿法來輔助施工活動的進行，從而提高壩體結構的抗滲性。

4 防滲復合土工膜在水利工程中的施工及質量控制探析

4.1 施工工藝

在施工工藝具體的應用過程中，應注意以下4點內容：

1）做好基礎清理工作。在作業面鋪裝復合土工膜前，需要對工作面表層的尖銳物體進行清理，并且將突出結構進行刨除，對于作業區域存在的植被，需要在拔出后噴灑除草劑，避免尖銳物體或草本植物生長破壞土工膜。所使用的回填砂料，需要對其進行多次過篩，將一些大粒徑材料及時清理出作業現場。對于生產過程中產生的廢棄料也需要及時進行處理，確保現場作業環境的潔凈度。完成基礎清理后，需要對施工質量進行全面檢查，內容包括基礎表面平整度、標高等，確定其沒有問題后才可以進入到鋪設環節。

2）進行復合土工膜的鋪設。在正式鋪設前，需要對材料進行二次檢查，將已經破損、表面有不良雜質的土工膜進行替換，如果材料只有部分損壞，則可以采用裁剪后拼接的方式進行處理，以此來提升資源的利用效率。

3）在工程施工期間，需要選擇天氣良好的時節進行施工，控制好施工時的溫度和空氣濕度，以此來降低自然因素帶來的不利影響。而且在施工階段也需要結合實際情況，選擇恰當的施工方法，例如，地基結構的透水性相對較差，那么，在施工前需要進行錨固槽的開挖，參數控制在2m×4.5m。

4）鋪設完成后，對各個區域的防滲膜進行連接。一般連接的主要方法有黏結法、焊接法和硫化法3種，根據施工的具體需求和材料的不同屬性選用合適的連接方法，連接前為了保證連接的有效性要及時對縫隙中的雜物進行清理，連接過程中要均勻施工保證各個部位的密封性，如果出現漏水的部分要及時修補。在鋪設過程中，應對特殊位置進行關注，如拐角和畸形地段在沒有特殊要求的情況下要盡量減少接縫的長度以確保連接的穩定性，如果出現坡度較大，超過1∶6的斜坡時盡量避免使用焊縫，并且要采取有效的辦法來避免因氣候原因造成的褶皺，當氣溫較低時要先將土工膜拉緊后再進行鋪平【2】。

4.2 在焊接現場進行檢測

接縫焊接現場的檢查工作當前還欠缺良好有效的方式，通常首先進行目測，觀看2條焊縫之間的平整程度、褶皺程度、清晰程度與透明程度，要求其中不能出現挾渣、氣泡漏點、焊縫泡邊、熔點等問題。觀測合格后需使用充氣、充水的方式實施二次檢測。具體做法如下：

1）氣壓檢測。把焊縫兩頭使用焊槍進行焊死操作，并且使用帶有壓力表的氣筒將氣針夾住，把氣針穿到焊縫間的孔洞里邊，最佳檢測距離通常為5～15m，壓力方面依據土工復合材料測試規定中的相關要求，管控在0.16～0.2MPa，完成充氣后保持氣壓不變，并在60s以上。充氣時，如果焊縫當中的氣體隨著氣針發生外泄，這時要把穿針的位置塞上橡皮泥再去充氣，用手指按壓在氣針之前，并進行觀察，觀察時間要超過60s，如氣體未產生泄漏，說明焊接處理滿足相關規定。

2）顯微鏡檢測。把顯微鏡放在可疑處，如發現有漏點、虛點，采用焊槍或膠黏劑處理。

5 結語

綜上所述，復合土工膜廣泛應用于各防滲工程中，由于土工合成材料的特殊性使它在生活中廣泛應用，尤其是在防洪搶險工程中取得了很好的效果。通過本文論述復合土工膜在水庫大壩防滲加固中的應用，證明復合土工膜在水庫除險加固工程中的應用具有非常高的使用價值，并且相信復合土工膜的應用技術會在以后的日常生活中運用得更加廣泛，給人們的生活帶來更多的便利。