沉积湖盐田坝体防渗工法讲述

沉积湖盐田坝体防渗工法讲述在广袤的沉积湖盐田开发中，坝体不仅仅是圈定卤水区、分隔不同工艺单元的物理屏障，更是维系整个生产系统稳定运行、防止宝贵卤水资源流失、保护周边生态环境的关键工程结构。其中，防渗性能作为坝体的核心技术指标，直接关系到盐田的生产效率、运营成本乃至安全生产。本文将结合沉积湖盐田的特殊环境与工程实践，系统讲述坝体防渗工法的核心要点、技术路径及关键控制环节，为相关工程提供具有实操价值的参考。一、沉积湖盐田坝体防渗的特殊性与挑战沉积湖盐田多地处内陆干旱、半干旱地区，其坝体防渗面临着多重独特挑战，这决定了其工法选择不能简单套用常规水利工程的经验。首先，高矿化度卤水的侵蚀性是首要考虑因素。盐田坝体长期接触高浓度的氯化钠及其他可溶性盐类卤水，对防渗材料的化学稳定性和抗腐蚀性提出了极高要求。普通的水泥基材料或某些有机高分子材料在此环境下易发生溶蚀、老化或渗透破坏。其次，坝基土的特殊工程性质不容忽视。沉积湖盆区的地基土往往具有高含盐量、高孔隙比、低承载力、易溶陷、湿陷等不良特性。这些特性使得坝体的不均匀沉降风险增高，进而可能导致防渗结构产生裂缝，丧失防渗功能。再者，干旱与温差剧变的气候影响。日间强烈的日照和夜间的急剧降温，以及季节性的冻融循环（若地处寒冷地区），会使坝体及防渗结构承受反复的温度应力和干湿循环作用，加速材料的疲劳老化。此外，施工条件的限制也可能对防渗工法的选择产生影响。大型机械设备的进场难度、当地筑坝材料的可获得性、以及施工期的水文气象条件，都需要在工法设计之初加以统筹考虑。二、坝体防渗设计的核心原则针对上述挑战，沉积湖盐田坝体防渗工法的设计必须遵循以下核心原则，以确保防渗体系的长期有效。一是因地制宜，就地取材。在满足防渗性能的前提下，应优先考虑利用当地可获取的土料、石料等，以降低工程造价并减少材料运输对环境的扰动。例如，某些地区的天然黏土或经过改良的盐渍土，在特定条件下可作为防渗心墙的候选材料。二是安全可靠，经济合理。防渗设计必须以确保坝体结构安全和防渗效果为首要目标，同时进行多方案比选，兼顾技术可行性与经济合理性，避免盲目追求高性能而造成成本失控。三是结构整体协调。防渗体系并非孤立存在，其设计应与坝体的整体结构（坝型选择、坝体断面、坝基处理等）紧密结合，确保防渗层与坝体填料之间、防渗层与坝基之间能够协同工作，共同抵御各种内外荷载。四是耐久性与可维护性。设计应充分预估盐田坝体的服务年限，并据此选择具有足够耐久性的防渗材料和结构形式。同时，应考虑到后期运营过程中可能出现的局部损坏，设计方案应便于检查、修复和维护。三、主流防渗工法与技术路径基于沉积湖盐田的特点和设计原则，目前工程中常用的坝体防渗工法主要有以下几类，各具其适用条件和技术特点。（一）土质防渗体工法土质防渗体，如黏土心墙、黏土斜墙等，是传统且应用广泛的防渗形式。其原理是利用低渗透性的黏性土料压实形成连续的防渗屏障。*材料选择与改良：对于沉积湖盐田，天然黏土的含盐量可能较高，需进行试验评估其膨胀性、收缩性和渗透性。若天然黏土不符合要求，则需考虑掺加石灰、水泥、粉煤灰等固化剂进行改良，以提高其工程性能和抗渗性。*施工要点：关键在于确保土料的压实度。需严格控制土料的含水率在最优含水率附近，采用合适的压实机械（如羊足碾、振动碾）分层碾压，每层厚度、碾压遍数需通过现场试验确定。对于盐渍土，还需注意防止压实过程中盐分结晶对结构的破坏。（二）土工膜防渗工法随着合成材料技术的发展，土工膜因其优异的防渗性能、适应变形能力和施工便捷性，在盐田坝体防渗中得到越来越多的应用。*土工膜材料选择：针对盐田高盐环境，高密度聚乙烯（HDPE）土工膜因其化学稳定性好、耐候性强、抗穿刺能力较高而成为首选。应根据设计水头、坝体高度、地基条件等因素选择合适的厚度和质量等级（如是否加糙、是否复合土工布等）。复合土工膜（一布一膜、两布一膜等）能更好地适应坝体变形并保护土工膜不受损伤。*施工工艺与质量控制：土工膜防渗层的施工质量是其成败的关键。包括：*基面处理：坝体填筑至设计高程后，需对铺设基面进行平整、压实、清除尖锐杂物，确保其平整度和承载力，必要时铺设过渡层（如细粒土或土工织物）。*土工膜铺设：应在干燥无大风天气下进行，采用从上至下或从下至上的顺序，松紧适度，避免过紧或过松。幅与幅之间的搭接宽度需满足设计要求，通常采用热熔焊接或胶粘法连接。焊接质量是重中之重，需进行严格的现场检测（如气压检测、真空检测、破坏性检测等）。*保护层施工：土工膜铺设完成后，应及时覆盖保护层，防止日晒老化、机械损伤和人为破坏。保护层材料可选用素土、砂砾石等，其填筑和压实也需严格控制，避免对土工膜造成损坏。（三）复合防渗工法在一些地质条件复杂或对防渗要求极高的盐田坝体工程中，单一的防渗工法可能难以满足要求，此时可考虑采用复合防渗体系。*“土质防渗体+土工膜”组合：例如，在黏土心墙内部或迎水面铺设土工膜，形成双重防渗屏障，可有效提高整体防渗效果，并降低对单一材料性能的过度依赖。*“土工膜+帷幕灌浆”组合：对于坝基存在较厚透水层或裂隙发育的情况，可在坝基进行帷幕灌浆处理，再在坝体采用土工膜防渗，形成坝体与坝基联合防渗体系。四、施工过程中的关键控制环节无论采用何种防渗工法，施工过程中的质量控制都是确保防渗效果的核心。1.材料进场检验：所有用于防渗工程的材料，如土料、土工膜、焊接剂、固化剂等，必须具有出厂合格证，并按规范要求进行抽样送检，合格后方可使用。2.施工方案与技术交底：施工前应编制详细的防渗工程专项施工方案，并对施工人员进行全面的技术交底和培训，确保其掌握关键工序的操作要点和质量标准。3.工序质量控制与验收：严格执行“三检制”（自检、互检、交接检），上一道工序验收合格后方可进入下一道工序。特别是对于土工膜的焊接质量、土料的压实度等关键指标，必须进行100%或按比例的严格检测。4.特殊工况处理：针对雨季、冬季、大风等特殊天气条件，以及坝体变形、施工缝、异形部位等特殊工况，应制定专项的施工措施和质量保证措施。5.施工记录与资料归档：详细记录施工过程中的各项参数、检测结果、隐蔽工程验收记录等，确保工程资料的完整性和可追溯性。五、防渗体系的运行维护与监测防渗体系的建成并非一劳永逸，长期的运行维护和科学监测对于保障其持续有效至关重要。1.日常巡查与维护：定期对坝体及防渗结构进行外观巡查，检查是否存在裂缝、变形、鼓包、渗漏点、保护层流失、植被破坏等现象。发现问题及时记录并采取修复措施。2.渗透监测：在坝体下游设置浸润线观测井、渗流量观测设施等，定期监测坝体的渗流情况。若发现渗流量突然增大或浸润线异常抬高，应及时分析原因，判断是否存在防渗失效风险。3.变形监测：对坝体的沉降、位移进行定期观测，评估坝体的稳定性，防止因过大变形导致防渗结构破坏。4.防渗效果评估与修复：根据长期监测数据，定期对防渗体系的整体性能进行评估。对于出现局部损坏的防渗结构，应及时进行修复。修复方案需根据损坏原因、部位和程度制定，确保修复效果。例如，土工膜局部破损可采用补丁焊接法修复；土质防渗体出现裂缝可采用充填灌浆或开挖回填等方法处理。结语沉积湖盐田坝体防渗工法是一项系统工程，它融合了地质勘察、材料科学、结构设计、施工技术和工程管理等多学