复合土工膜.doc

复合土工膜在西岁兴水库防渗工程中的应用李岩朋(山西省忻州市水利局，山西 忻州034000)摘 要复合土工膜以它的防渗性能可靠、造价低廉、适应变形能力强等优点，在水利防渗工程中得到广泛应用。文中详细分析了复合土工膜防渗的优势及在西岁兴水库防渗工程施工中需要处理的技术问题。详细论述了复合土工膜的应用效果及发展前景。关键词复合土工膜 防渗工程 应用中图分类号：TV697 文献标识码：B1 西岁兴水库基本情况西岁兴水库是海河流域牧马河干流上的一座水利枢纽工程，控制流域面积496km2，1976年开工建设，1980年停缓建。续建前坝高14m，总库容530万m3，担负着下游牧马河灌区0.36万hm2农田的灌溉任务。续建完成后，最大坝高26.3m,水库总库容2902.7万m3，是一座以工业供水和农业灌溉为主，兼顾防洪的年调节中型水库。续建工程前的土坝密实度差，存在渗漏问题，但重新筑坝的费用太大，在借鉴五台唐家湾水库和原平观上水库成功经验的基础上，为降低浸润线减少渗漏，针对本大坝的实际情况，设计采用上游坝坡土工布防渗。2 土工布应用的优点土工合成材料中的土工膜、复合土工膜以它的防渗性能可靠、造价低廉、便于施工、轻便、工期短、抗腐蚀、适应变形能力强等优点，广泛应用于各类工程，特别是在水利防渗工程中得到广泛应用。土工膜材可以防止液体渗漏，气体挥发，保护环境及建筑物安全。防渗用的土工布一般分为三类：一般土工布、加筋土工布、复合土工布。复合土工膜是聚合物与针刺土工织物加热压合或用胶粘剂粘合而成，称为复合土工膜。复合土工膜常用的是高分子聚合物，分为一布一膜、二布一膜等。按膜的材料又分为聚乙烯膜（PE）、聚氯乙烯膜（PVC）。该膜具有很好的不透水性、弹性、耐久性、抗老化性、适应变形能力，具有防渗和平面导水的综合功能，它尤其适合于水下工程。土工织物可以保持土工膜不至于被接触的卵石碎石刺破，不至于被人和机械损坏，不至于在运输过程受损，又可在膜的背面排水，以防膜被水气托起而滑动失稳，增强砂、卵石接触磨擦系数，是土石坝理想的防渗材料。复合土工膜防渗，由于其抗拉强度较高，抗穿透能力和抗老化性能好，可不设过渡层，另外，土工布表面摩擦力大，防滑效果好，便于安砌或浇筑混凝土板。与塑料膜防渗相比，具有施工简单，质量可靠，提高工效的优点。3 应用方案土坝防渗使用的复合土工膜由防渗膜和土工布复合而成，防渗膜采用易于热焊接的聚乙烯(即PE)膜，膜厚0.2mm。土工布采用纯新涤纶针刺无纺布，每平方米重量不小于200g，本工程上游坝坡6.9m高度以上采用规格为200/O.2/200的两布一膜，6.9m以下采用规格为400g/m2的无纺布。其铺设方法见图1:4 施工技术西岁兴水库防渗工程经理论计算，考虑到实际应用的安全系数，采用的复合土工膜规格为二布一膜，其中上下两层为200g/m2的土工布，其表面摩擦力大，防滑效果好，便于安砌或浇筑砼板。中间一层为不小于0.2mm厚的聚氯乙烯膜，是主要的防渗材料。在土工膜施工中，严格按照技术规范施工，把好准备、剪裁、铺设、拼接、联接与锚固、检验等质量关。1)首先根据设计要求和施工条件制定一套完整的施工质量管理办法和严格的操作规程，建立健全质量保证体系，从单元工程施工的第一道工序就严格推行“三检制”，确保工程施工质量。 2)土工膜由厂家运至仓库后，即作抽样检查(约2万m2随机抽检一组试样)，对不合格产品及时要求厂家更换。 3)做好铺设基面和垫层。斜墙土工膜铺设，要求先按设计断面进行削坡处理，清除坡面石块等尖突物，然后铺垫厚度不小于5cm的1:10砂浆找平层，并用拍板或滚筒压实整平。基面应达到平整度要求，保证土工膜与平整基面吻合。 4)斜坡土工膜从上至下铺设，铺设时注意土工膜张驰适度，避免应力集中和人为损伤。要求土工膜与地基、垫层接触面吻合平整，防止土工膜折皱形成渗水通道的现象。土工膜铺设后，上面设3cm1:10砂浆找平层，然后砌筑预制C20砼嵌固块护坡，此层主要起保护膜料不被外力破坏和防止其老化以延长工程寿命的作用。两种材料互相扬长避短，显示了明显的经济技术性能。施工时，应尽力避免砼预制块直接砸在土工膜上，最好是边铺膜边进行保护层的施工。总之，铺膜的速度应和砼预制块的铺砌速度相配合，以免膜料裸露时间过长。5) 复合土工膜的接缝处理是一个关键工序，直接影响防渗效果。一般接缝方式有：搭接：搭接宽度宜大于15cm；缝纫后加防水涂料处理；热焊：宜于稍厚的无纺布基材，焊缝搭接宽度不小于10cm；粘接：用与土工膜配套供应的粘合剂在连接面上加压即可。接缝时应做到无尘土、油脂和水分，接缝长度要大于10cm，西岁兴水库改简单的搭接及粘接剂粘接为机器焊接。焊接前必须清除膜面的脏物保证膜面清洁，膜与膜接合平整后方可施焊。在爬行焊接过程中，操作人员要仔细观察焊接双缝质量，随时根据环境温度的变化调整焊接温度及行走速度。一般温度控制在250300，行走速度一般12m/min。可先在试样上试焊，定出合理的工艺参数再正式焊接。正式焊接时对焊缝要仔细检查，主要看两条焊缝是否清晰、透明，有无气泡、漏焊、熔点或焊缝跑边等。不合格的要进行补焊。布与布缝合方式为肘接。缝合针距以6mm为宜。缝线采用断裂强度为印牛的三股双丝涤纶绞线。对斜墙的二布一膜应先缝合下层布再缝合上层布。6)复合土工膜与基础连结，复合土工膜直接埋入锚固沟，填土并夯实，在锚固处不得渗水或被拔出；复合土工膜与建筑物砼的连接，可用角钢或金属板条铆接，或用螺栓固定在砼层上，连接部位要涂刷乳化沥青（厚2mm）粘接，以防该处发生渗漏。5 应用效果防渗效果好。其渗漏量是单纯的砼防渗材料的1/6，是砌石材料的1/13，延长了工程寿命。明铺式膜料防渗，因老化严重而寿命较短。但铺在保护层以下，经试验研究其寿命在30年以上。同时，膜料防渗层可以保温，从而减轻冻胀破坏，使砼保护层裂缝减少，延长了工程寿命；与单纯的砼防渗材料相比，投资大体相当。采用砼作膜料防渗层的保护层时，其厚度可以由砼防渗时的1014cm减薄至710cm。购买土工布的投资虽较减薄砼节约的投资稍高，但其减轻了冻胀破坏，尚可减少维修费和管理费；符合工程实际情况。西岁兴水库防渗工程为改建工程，应用土工布防渗预制C20砼嵌固块护坡既缩短了工期，又降低了投资。作者简介：李岩朋，男，1969年生， 2002年毕业于河海大学工程管理专业，工程师。收稿日期：2009-02-26，修回日期：2009-04-15Application of Geocomposities Made of Geomembrane in Anti-seepage Works of Xisuixing ReservoirLI Yan-pengAbstract: Having many advantages such as reliable anti-seepage function, lower cost of manufacture, and strong capacity to fit deformation, the geocomposities made of geomembrane obtains extensive application in hydraulic projects. This paper in detail analyzes the anti-seepage superiority of this membrane and some technical problems that must be handled in the constructing anti-seepage wor