復合土工膜防滲層結構與施工方法研究

韓秀才

（天津市冀水工程咨詢中心有限公司，天津 300250）

復合土工膜作為一種新型材料，具備較強的延展性以及耐腐蝕性，可應用在復雜的環境內，幫助技術人員開展防滲施工。然而就目前而言，我國部分項目在復合土工膜防滲層結構處理方面依舊存在不足，例如，焊接不科學、焊縫不達標、材料剪裁尺寸不合理等，嚴重阻礙了技術運用成效。由此可見，圍繞復合土工膜防滲層結構與施工方法開展研究，具有重要意義。

1 復合土工膜防滲層結構分析

復合土工膜是一種項目工程施工中非常重要的防滲材料，其性能質量直接影響工程防滲結構的施工效果。從材料運用來看，由于其具備較強的延展性，因此能夠有效應對壩體變形等問題，與此同時，在與塑料薄膜結合之后，可具備較高的強度以及抗刺穿效果，因此還有助于保障結構的穩定性。結合當前來看，此技術運用環境若是清水區域，則可運用50 年左右，若是污水環境，則可保障30～40 年的使用效果，因此在技術使用過程中應強化對現場情況的了解，科學開展防滲層結構設計，以此保障工程質量[1]。

2 案例工程概述

本文將以河北省定州市唐河流域綜合治理PPP 項目為案例，對復合土工膜防滲層結構與施工做細致分析。該項目主要設計的工程內容包含新筑堤防以及邊坡防護等，其左右岸樁號分別為0+000～5+060 以及2+320～5+332。為有效保障堤坡的穩定性，使其能夠實現良好的抗沖刷效果。結合當前來看，該項目區域的迎水防護結構分別設計以下內容：格賓石籠，此種防護結構的厚度約為40cm 左右，其上端放置30cm 的土壤，下部則是厚度約為15cm 的碎石層。與此同時，為保障防護效果，還設有復合土工膜，以此強化結構穩定性。該區域結構的設計高度以前期洪水防護年限為基礎，高度比50 年一遇洪水高0.5m。與此同時，部分區域的堤腳區域還設置了格賓石籠防護結構，該區域垂直方向約為9.0m，厚度為0.5m，其中地下區域為0.3m。

3 復合土工膜防滲層結構與施工方法分析

3.1 準備工作

為確保材料能夠滿足標準使用需求，所有材料在進場之前必須持有合格證和檢驗報告，確保所有指標都能夠達到標準。進場之后還要對復合土工膜外觀予以分析，記錄運輸過程中存在的機械性損傷以及涉及折舊等自然缺陷。在具體工作中，可以通過對復合土工膜檢驗的方式確認其材料性能。在復檢結束之后才能夠加以運用。此外，營造良好的實驗場地環境也是前期準備工作中非常重要的內容。對于試驗區來講，應運用挖機完成挖掘，在挖掘之前要提前預留出10cm左右的區域，通過人工處理的方式完成整平。結合標準要求來看，整平的誤差應該在±2cm 以內[2]。

3.2 測量放線

為保障現場施工水準，在前期需要精準完成測量放線等施工內容，技術人員準備先將該區域劃分成尺寸為8m×6m 的7*7 試驗塊。在具體工作中，技術人員會先運用尺子按照每6m 為一個間隔，設置樁點，并完成放線內容。圖1 為技術施工流程。

圖1 復合土工膜施工工藝流程

3.3 復合土工膜施工工藝

3.3.1 復合土工膜剪裁

在鋪設復合土工膜材料之前，需要先對預定區域全方位檢查，重新分析其尺寸是否能夠與前期設計相一致。若能夠達到標準則需要技術人員及時展開下料研究。在規劃的過程中，應盡量減少焊縫，并科學規劃鋪設順序和裁剪圖，為后續下料創造條件。

3.3.2 鋪設、對正、搭齊、壓膜定型

對于材料鋪設來講，通常會由技術人員以人工的形式攤鋪。在鋪設材料的過程中，應該根據當地的氣溫變化以及說明書需要提前留出可能變形的范圍，防止影響后續使用。為最大程度地保障材料屬性，還要在鋪設的過程中科學管理，防止出現人為損壞等情況，影響材料使用。在具體工作中，需注意以下幾方面內容：第一，在鋪設復合土工膜時，應盡量優化焊縫處理。具體工作中，可以“T”形為主體結構，減少“十”字形焊縫的產生。第二，在拼接材料的過程中，焊接的區域不得有其他積水或雜質污垢，否則會影響焊接的水準。第三，在鋪設復合土工膜時，無論是基底還是邊坡等區域，均應該滿足平整要求，且需盡可能防止褶皺等情況的出現。與此同時，在焊接的過程中，必須根據前期設計科學拼接，拼搭的寬度要滿足前期設計要求。通常情況下，按照標準，要求搭接的長度應該在10cm 以上。第四，在復合土工膜鋪設的過程中，接縫的方向應該為平行或垂直兩個角度的最大坡度線，并按照由上至下的順序完成鋪設，不可以在鋪設的過程中產生橫向焊縫，防止影響施工質量。第五，在全部鋪設完畢之后，若是還沒有覆蓋保護層，則應該在邊角區域的3cm 至4cm 處放置沙袋，沙袋的重量需結合工廠實際情況設計，通常情況下可以設定為30kg 左右。第六，鋪設薄膜的過程中要檢查薄膜的外觀，確保不會出現孔眼、破損等嚴重缺陷，若是有明顯損傷，就要及時運用材料完成修補。修補的范圍大小應該超過原破損區域15cm[3]。

3.3.3 復合土工膜焊接

復合土工膜焊接是該技術應用過程中非常關鍵的內容。在焊接之前，需要確保當地區域能夠滿足干燥標準。通常情況下，在使用此技術之前，需開展測試，一般含水率應該達到15%以下才能夠滿足焊接需求。此外，在表面還需要用紗布清理，確保搭接區域10cm左右的范圍內沒有灰塵或雜物，這樣才能夠保障材料拼接的質量。與此同時，在焊接的過程中，應盡量運用熱熔焊技術，此類工藝運用應時刻關注焊接效果，并結合當地的氣溫情況加以調節，確保焊接設備能夠達到最佳狀態。與此同時，在焊接之前應先科學設定參數，在具體工作中可以先取300×600mm 的區域模塊進行測試。若是剪切和剝離處理的數據能夠在規定數據以上則應該鎖定參數，并將其設定為最終的焊接指標，否則便需要重新設定參數，并再次完成實驗。若是溫度、風速較高，要及時調整，重新做實驗，確保設備性能達到標準。通常情況下，每一班臺應該測試兩次以上，與此同時，在開展剪切和剝離測試的過程中，只能撕薄膜，不能對焊口產生影響。若撕拉測試合格，則要及時調整，完成正式焊接。焊接過程中，焊縫應平整，若是出現不平整的褶皺，則要及時應對，并完成修補。通常情況下，修補的過程中需要運用同等的材料，且所修補的區域在厚度方面與前期施工設定的土工膜厚度相同，在對5mm 以內的焊縫修補完善的過程中，可以運用高溫焊機處理[4]。

3.3.4 焊縫檢測

復合土工膜焊接質量檢驗的核心目的是確保焊縫能夠滿足標準。通常情況下，為確保這種雙焊縫沒有出現損壞，可以使用充氣法完成測試。在充氣過程中，應先運用特制的空心插頭連同打氣筒，之后充氣。具體步驟如下：切開焊縫上層膜，并做空腔封閉處理，插入針頭完成充氣加壓，使其在0.2MPa 環境下穩定5分鐘，若壓力沒有明顯變化，則說明此處達標，若有氣體泄漏則判斷AB 氣道是否連續，以此確認焊縫效果。

3.3.5 上下層土工布驗收

此環節驗收主要涉及兩方面內容：一是要檢查基地是否滿足鋪設要求；二是要求現場人員對土工布的縫接情況加以確認，一般情況下此區域的寬度應該在10cm 以上，以此滿足標準。

3.4 技術質量保障措施

質量管控是保障項目工程順利推進的關鍵，在采取質量保證措施的過程中，應滿足以下標準。首先，在施工的過程中需要嚴格根據試驗大綱以及標準展開。其次，在焊接的過程中應科學管控溫度以及焊接速度，通常情況下焊接還要選擇恰當的天氣，環境溫度應該至少在5℃以上。再次，試驗室要做好數據的整理和記錄，以此保障復合土工膜工藝運用的科學性，確保數據能夠達到真實、精準的要求。最后，在測試的過程中還要避免出現偏焊以及漏焊等問題。

3.5 技術安全保護措施

施工安全一直是項目施工的關鍵，為確保施工順利推進，防止產生資源損失，施工團隊應該設定旁站制度，以此降低施工過程中的危險隱患。此外，若想要減少意外情況的產生，還要組建具備專業度的團隊，應定期開展安全教育以及知識考核等工作，確保工作人員能夠具備一定的專業度，可科學處理施工內容。在此基礎上所有的施工區域均應該按照標準設定安全警示牌以及警示標志，防止閑雜人等進入施工場地內，出現意外傷亡[5]。

4 結語

復合土工膜防滲層結構施工對技術專業性的要求較高，在河北省定州市唐河流域綜合治理PPP 項目中，為滿足施工需求，要求技術人員應該按照流程做好放線、焊接等操作。例如，在焊接的過程中應確保材料的干燥程度，做好現場清潔，并使用熱熔焊技術完成材料對接。為保障技術使用，工作人員還需要強化技術管控，做好質量保障，例如應建設旁站制度，最大程度地降低危險隱患，并設置警示牌，確保無閑雜人等進入施工區域，防止產生危險事故，以此為工程順利推進奠定基礎。