复合土工膜在防渗节水工程中的应用

张树山

(海伦市水务局，黑龙江 海伦 152300)



复合土工膜在防渗节水工程中的应用

张树山

(海伦市水务局，黑龙江 海伦 152300)

复合土工膜作为一种土工合成材料，具有良好的防水性、防护性、抗老化、耐腐蚀等特点，基于防渗节水工程实际来合理的运用复合土工膜，可以提高工程防渗功能和节水功能。所以，复合土工膜常用在水利工程中。基于此，文章以海伦东方红灌区防渗节水工程为研究对象，就如何在防渗节水工程中有效的应用复合土工膜进行深入的分析与探讨。

复合土工膜；海伦东方红灌区；防渗节水工程；应用分析

随着科学技术的不断发展，推出的新工艺、新技术、新材料切实有效的应用到水利工程领域中，可以提高水利工程质量，促进水利工程长期坚固、稳定、安全的应用，利民利国。就以复合土工膜来说，其是由土工织物及高分子材料等两种以上的材料符合的土工合成材料，具有良好的应用到水利工程中，可以充分发挥防渗透、防护作用，提高水利工程质量的同时，还能规避水利工程渗透问题。所以，水利工程建设中科学、合理的应用复合土工膜是非常必要的[1]。

1　海伦东方红灌区说明及渠道防渗设计方案的选择

位于海伦市林乡东南的东方红灌区，总体灌溉面积约为0.8 万 hm2，是一座以农业灌溉为主，兼有防洪、旅游、水产养殖等功能的综合性中型灌溉。东方红灌区的总干进水闸设在距东方红水库放水闸下游308m处，共有支渠27条，全长为46.4km。受环境及客观条件的限制，灌区堤基及渠低进行了防渗处理。但目前来看，渠道渗漏现象严重，且水土流失严重，导致水渠难以满足水管灌溉需求。对此，需要对海伦东方红灌区渠道进行防渗节水工程建设。

基于以上对海伦东方红灌区的了解，确定渠道渗漏严重，需要科学、合理的选择渠道防渗节水工程方案，并且合理规划复合土工膜的应用，使其作用充分发挥。由多种材料复合而成的复合土工膜，以土工织物为导水层，以高分子材料为防渗层，这使得其具有独特的防渗、防护、排水、隔离等共享，将其有效的应用于渠道防渗节水工程中，利于提高工程的防渗性、节水性。基于此，所进行的渠道防渗节水工程方案选择是结合堤体材料及施工条件等相关方面实际情况，确定采用复合土工膜处理防护和渠低渗漏整治方案。

2　基于复合土工膜的海伦东方红灌区防渗节水工程设计

2.1复合土工膜规模的选择

参考以往水利工程中复合土工膜应用实际情况及结合自身工作经验，确定复合土工膜规模的选择与多种因素有关，如下垫层整平度、材料弹性模量、铺设范围、覆盖层最大粒径等；复合土工膜厚度的设定，需要考虑由水压力要求决定的强度、使用寿命、埋压程度、气候条件等方面。在海伦东方红灌区渠道反渗节水工程中，结合国家相关标准及工程相关参数，确定采用针刺短线涤纶两布一膜(PE膜)，规模为200g/0.3mm/200g。

2.2复合土工膜防渗稳定性的审核

为了保证复合土工膜可以在渠道防渗节水工程中充分发挥作用，在设计阶段需要对复合土工膜防渗稳定性进行审核，待确定复合土工膜审核通过后科学的设计复合土工膜的应用。因为复合土工膜的防渗稳定性会受到其与土石介质间摩擦系数及土石介质摩擦系数的影响，所以复合土工膜的防渗稳定性的审核是基于相关标准，利用验收公式来计算，进而对比确定复合土工膜防身稳定性审核是否通过。复合土工膜稳定性验算公式为：

K=f/tgα

(1)

式中：K为抗滑稳定安全系数；f为上垫层与土工膜之间的摩擦系数；α为堤坡坡角。

2.3复合土工膜与灌区节制闸周边连接的设计

出于提高渠道防渗节水的考虑，在具体进行渠道防渗节水工程设计中，注意加强复合土工膜与灌区节制闸周边连接的设计，避免因建筑物破坏而使复合土工膜破坏，难以有效防渗、节水。对于复合土工膜与灌区节制闸周边连接的设计，应当基于工程实际情况，遵循连接处严密、牢靠的要求，设计在混凝土面上打孔，孔间隔为20cm；规范安装膨胀螺栓，将折叠3层的复合土工膜穿入螺栓，固定复合土工层，对螺栓处涂上防锈漆，使复合土工膜与灌区节制闸周边连接良好，避免螺栓生锈。

3　基于复合土工膜的海伦东方红灌区防渗节水工程施工

3.1施工准备

基于复合土工膜展开的渠道防渗节水工程，首先要做好施工准备工作。具体为：

1)复合土工膜材料检测。为了保证渠道防渗节水工程应用良好，必须要保证复合土工膜质量达标，因此在施工准备阶段，需要基于各项技术指标，利用检测仪器对EP进行检测，将检测结果与标准指标对比，确定复合土工膜质量是否达标，确定其质量达标，才能使其应用到工程施工中。

2)清除施工现场的杂物。基于以往复合土工膜应用实例，确定应用复合土工膜施工的过程中，其容易被树根、杂物等坚硬尖状物刮破，导致其应用性降低。为了规避此种情况的发生，在施工准备阶段，施工人员需要对施工现场的杂物清洁干净，如开挖表层树，清除杂物，并适当的喷洒除草剂，保证坡面清洁、整平。

3)复合土工膜场内拼接。考虑到复合土工膜的实际应用需要，在施工现场进行复合土工膜拼接，可以保证其符合应用规模。对于复合土工膜的拼接是，首先对铺设复合土工膜的坡面的尺寸进行衡量，在此基础上规范、合理的进行复合土工膜剪裁与拼接。

3.2复合土工膜的铺设

在复合土工膜铺设施工的过程中，需要在干燥、暖和的天气中，采用波浪形松弛方式来进行铺设，保证多出的部分为15%；拉平复合土工膜，使其与坡面吻合平整；施工人员穿上平底布鞋踩复合土工膜，保证复合土工膜良好的平铺在坡面上。在此阶段施工的过程中，在铺设开始时需要利用砂卵石等来覆盖复合土工膜，避免其受到紫外线的照射，使其质量和性能降低。

3.3复合土工膜的拼接

对于复合土工膜拼接施工，分为下、上层无纺织布缝接和中层PE膜连接两部分。为了提高复合土工膜拼接质量，保证渠道防渗节水效果良好，在具体施工中采用自动条纹热合土工膜焊接机来进行PE膜拼接；采用手提式封包机来进行土工布的缝接。

3.4复合土工膜拼接缝隙的检测

出于提高海伦东方红灌区渠道防渗节水工程的质量，在完成复合土工膜拼接后需要对复合土工膜拼接缝隙进行检测，确定拼接缝隙是否处理良好，如若存在质量问题，以便及时有效的返工处理，避免隐患存在，影响后续工程使用。复合土工膜拼接缝隙检测，常用的方法是目测法和现场检验法。利用目测法就是目测观察复合土工膜拼接缝是否烫损、是否褶皱、是否拼接均匀。现场检验法的应用就是利用充气法或充水法来检验符合拼接缝是否存在渗漏的情况。

4　结　语

基于复合土工膜的应用性质，将其科学合理的应用于海伦东方红灌区渠道防渗节水工程中是非常适合的，可以有效的防渗漏、隔离水体、防护，利于使渠道长时间安全、稳定、有效的应用。当然，要想在海伦东方红灌区渠道防渗节水工程中有效应用复合土工膜，需要结合工程实际情况及施工要求，对复合土工膜材料选用、铺设、拼接等方面进行科学合理的设计与施工。

[1]岑威钧,沈长松,童建文，等.深厚覆盖层上复合土工膜防渗堆石坝筑坝特性研究[J].岩土力学,2010,30(01):175-180.

1007-7596(2016)05-0143-02

2016-03-18

张树山(1965-)，男，黑龙江海伦人，工程师。

TV543；TV441

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