分析土工膜防渗技术在水库的应用

【摘要】基于土工膜防渗技术在水库的应用，首先要明确工程概况，然后详细论述土工膜防渗技术的特点及优势，其主要内容有：土工膜的选择、防渗结构设计、复合土工膜与建筑物的连接，三个方面，由此施工人员对土工膜防渗有一个更加准确的认识。最后详细论述了土工膜防渗技术在水库中的应用，通过坝坡复合土工膜施工工艺和要求、防渗体施工工艺和要求、复合土工膜的拼接要求、复合土工膜铺设质量控制进行体现。

【关键词】土工膜；防渗技术；水库

在水库施工中，应用土工膜防渗设技术有很多优势，使用设备较少，施工工艺简单，能够体现较好的防渗效果。针对水库坝体的变形、腐蚀等情况，土工膜都能够得到有效应用。这种防渗技术也具有一些缺陷，使用的材料较薄、强度不高、容易破裂。土工膜在水库中的使用，尽量不要大面积铺设，容易出现质量问题。施工人员在施工设计、质量控制等方式中，要尽量降低土工膜防渗体出现破损的几率，保证基本的防渗效果。

1、工程概况

现对钟山区红岩水库为例进行分析，阐述库区和库岸的防渗工作。在水库工程中，库区底层为含、隔水层相间分布，没有结构损坏，库盆完整，地表水通过溶隙和岩溶管道流到库区河谷底，多以上升泉出露在库区和岸坡脚。该水库为矩形分布，坝线约长2806m，坝顶宽为5m，坝体选用土工膜防渗砂砾石均质坝。

坝址河床覆盖层淤泥较深，下覆盖基层主要有软质岩地层，弱风化岩体属于CIII类，两肩为基岩出露中硬岩地层。大坝建基面深入弱风化岩层，施工人员要进行基坑深开坑，并在其过程中，明确重力和水压力产生的作用，采取排水或是淤泥质边坡保护处理。其中，红岩水库年径流成果如表1所示。

2、土工膜防渗技术的特点

2.1 土工膜的选择

施工人员要根据水库库区底层岩性，进行经济比选。通过最大承压水头，进行土工膜的规格选取。在实际使用中，南坝段的最大水头距离为15m，库区的级配不良，主要尖角砾石，影响土工膜的防渗效果。在实际应用中，施工人员可以采用2布1膜，然后控制幅宽，确保符合土工膜防渗工程的技术规范与要求。

2.2 防渗结构设计

施工人员在实际设计中，要重视库区防渗层结构，并掌握大坝上游坝坡的防渗结构，明确由上而下的依次情况。库区原地形纵坡较大，有一定起伏，并在表层长有杂草，部分区域还有沙层出露。施工人员为了降低使用的费用，将坝壳料的取土范围控制在坝坡坡脚，然后在取完料之后进行填平。

2.3 复合土工膜与建筑物的连接

在坝坡复合土工膜使用中，施工人员要注重其与库区防渗的联系，能够形成封闭体系。在护坡土工膜的设计中，要从阻滑墙底穿过，了解阴阳角的位置。这种复合土工膜的铺设方式，要采取合理的防护措施，避免阻滑墙模板钢管支撑损坏土工膜，施工人员要增加砂垫层，放置在混凝土阻滑墙与膜之间。在预埋土工膜的过程中，施工人员要使用复合土工膜上覆盖保护层的方式，降低其遭受人为破坏的几率。土工膜与水库防水涵洞的连接处，是主要产生渗漏的部分，所以要保证其严密性。

3、复合土工膜防渗技术的应用

3.1 坝坡复合土工膜施工工艺和要求

施工人员要严格按照设计，整平坡面，然后进行夯实，确保坝体坡面的平整性。经过设计验收后，施工人员要针对有问题的区域，进行砂浆垫层找平。找平结束后，要经过施工验收，合格之后才能进行复合土工膜卷材自上而下的铺设。整个过程需要缓慢进展，需要将边缘展平，并确保铺膜方向能够与坝坡坡面平行。如果长度不够，施工人员应在平地完好连接之后，进行铺设。符合土工膜上，要设置3cm的砂浆保护层，降低护坡板支模对土工膜的损害，保证土工膜的质量。

3.2 防渗体施工工艺和要求

施工人员要及时清理库区表面的杂物，降低草皮或是腐殖土对防渗效果造成影响。这个过程需要进行坑洞的回填夯实，采取免爆头凿除方法，处理不符合要求的岩石，保证地形的平整性，没有明显的凸起。施工单位要分块划分防渗提施工，然后规划施工运输方式。施工人员药方按照先后顺序进行材料和覆盖材料的堆放，布置施工控制点的平面。在分区开挖的过程中，要将土料运送至覆盖聊堆放区。

施工人员在这个区域开挖至基面设计高程，需要进行清理平整。在库区内对平整度的要求是对原基面进行碾压，确保没有尖锐的凸起。针对库区内存在的芦苇或是根系穿透能力比较强的植物要进行专门处理，能够使用草甘磷砂垫层，经过一遍静碾之后，铺设土工膜。土工膜的铺设方向，要沿着库区的纵坡方向，在上保护层施工时要均匀倒料，进行人工摊铺，并注意不要造成土工膜的损坏。上覆砂砾石层采用铲车按覆盖厚度均匀上料，轻微整平，严禁大范围平整土料。

3.3 复合土工膜的拼接要求

在土工膜的连接中，要使用双焊缝搭接，针对土工布要选取缝接的方式。施工人员要注意，接缝土工膜要避开转角，将其设置在平面处，在膜块间节点呈T字形，禁止出现十字型接缝。土工膜的铺设需要在晴朗的天气进行，禁止在雨天施工。施工人员要保证焊接基底表面干燥，并在焊接前清理膜表面的杂物，用干净的毛巾擦拭接缝处。正式焊接之前，要了解施工气温，以及PE膜的厚度，然后使用相同的膜进行试验焊接，掌握焊接机温度及行走速度。通过对焊机试焊结果的分析，能够有效确定施工工艺参数，合理进行正式施工。施工人员要控制拼接宽度大于10cm，然后拼接两条焊缝，并保证其平整、顺直、连接，在两条焊缝间留有空隙，由此对空腔进行检查，分析焊缝的质量。

3.4 复合土工膜铺设质量控制

针对复合土工膜的铺设质量控制，主要是施工操作过程的控制，和施工质量检验过程的控制。在施工操作过程中，施工人员要全面检查每一卷复合土工膜，并在现场打开，标记局部的孔洞，以便之后修补。针对复合土工膜出现大面积损伤的情况，要进行剪裁或是禁止使用，明确责任后进行退换货。施工人员检查中，要注意土工织物上是否存有杂物或是断针，要及时摘除，或按照合同要求处理。土工膜的铺设中，不能拉得太近，要保留3%的自然松弛量，以免出现硬折和损伤。在完成铺设后，要对接头进行检查，还有膜面是否有漏洞，要及时采取补救措施，直到材料合格后，才能进行保护层回填。

在施工质量检验中，针对土工膜的检验，主要有目测法和现场检漏法。目测法主要是在复合土工膜焊接之后，观察其是否漏接、接缝是否烫损，是否出现褶皱。现场检漏主要是利用充气法：焊缝为双条，两条之间留有空腔，将待测段两端封死，插入气针，充气至 0.05E0.20 MPa，静观 0.50 min，观察真空表，如气压无下降，表明不漏，焊缝合格，否则要及时找出原因，并进行修补。在监理单位中，要制定抽样检查条件，进行逐段认证，及时处理漏焊的接缝问题，并补充焊接部位，在验收合格后，才能进行下一道工序。

4、结束语

在水库的防渗设计中，理论比较简单，但因多种因素的差异，有成功和不成功的案例。在实际应用中，施工人员要明确库区的主要情况，对不足的环节进行合理的质量控制，尤其是土工膜铺设过程中，施工人员要使用复合土工膜上覆盖保护层的方式，降低其遭受人为破坏的几率。土工膜与水库防水涵洞的连接处，是主要产生渗漏的部分，所以要保证其严密性。在预埋土工膜的过程中，其质量好壞直接影响防渗的最终效果。施工人员应确保土工膜能够在防渗区域，起到较好的防渗效果，并在实际使用中没有异常。

参考文献：

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作者简介：唐保铭（1962-）汉族，贵州盘县人，本科，高级工程师，主要从事水利施工、设计及管理方面的工作。