土工膜在水利防渗工程中的应用

赵龙兴

(酒泉市泓坤水利水电工程有限公司， 甘肃 酒泉 735000)

土工膜在水利防渗工程中的应用

赵龙兴

(酒泉市泓坤水利水电工程有限公司， 甘肃 酒泉 735000)

随着我国科学技术的不断发展，水利工程已经逐渐成为了上级政府关注的重点项目。而土工膜作为一种新型的防渗透材料，在水利工程中应用非常广泛，尤其是在水坝和水提的修筑过程中能够很好地起到防渗透的作用。下面就土工膜在水利防渗工程中的应用进行简单的分析和探讨。

土工膜；防渗工程；应用

所谓土工膜指的就是以聚乙烯或者是聚氯乙烯为原料，然后采用人工合成技术制造的一种高分子聚合物材料。这种高分子聚合物材料有着良好的物理性能，比如抗拉强度和抗压强度极高，不易因为达到疲劳极限而发生断裂。另外，还拥有良好的塑性和韧性，即抗变形能力良好，材料的使用寿命较长，因此土工膜在我国的水力防渗工程中应用比较广泛。

1 分析水力工程的概况

在实际水力工程的施工之前都要进行水利工程的施工分析，并且对于施工场地进行实地探查和勘探。不同的施工地区，自然环境和土壤条件不一样名施工要求也就不一样，有的施工场地是单一的砂型土壤，有的施工场地的土壤成分比较复杂，既存在有砂型土壤也存在有黏性土壤。所以修筑的堤坝本身的土壤质量会有所差异，因为不同的土壤造成的堤坝的渗透性不同。为了防止堤坝的渗透作用，一般在施工完成之后还要进行防渗处理，降低堤坝自身的渗透性能。而土工膜一般添加在面向水的一边，并且上层还要铺设一层较厚的石子起到固定作用。

2 土工膜在水利防渗工程的具体应用

2.1 土工膜种类的选择

土工膜的种类有很多，所以在进行施工之前，要进行水利工程的分析和计算工作，然后去施工场地来实地考察，结合实际施工情况来确定所选用的土工膜的材料，不同的土工膜其抗腐蚀性和隔水性以及抗变形能力都有所差异。但是从另一方面而言，不管什么样的材料，都会随着时间的推移而逐渐丧失其固有性能，失去防渗透能力，因此土工膜的使用寿命是有限制的，为了延长土工膜材料的使用寿命，最好在修筑堤坝的时候避免与氧气和水发生直接接触，造成材料的腐蚀。另外，在选择土工膜材料和种类的时候，要考虑到其他因素的影响，比如说：地质条件、当地的水质条件和施工技术等等。只有选择合适的土工膜，才能起到最好的防渗透效果，将土工膜的使用寿命提高最高，降低水力工程的施工成本和维修成本。

2.2 施工机具的选择

土工膜的施工技术一般包括有：土工膜的铺设和土工膜的拼接以及最后的工程检测环节，而在这些施工环节进行的时候免不了要使用一些专业施工设备。所以，选择合理的施工设备能够提高施工效率，减少施工所用的时间，提高工程质量。并且在另一方面，选择合适的施工设备之后还应该要采取一定的保护措施保证施工安全和设备安全，以此确保水利工程施工的顺利进行。

2.3 土工膜在水利防渗工程的施工分析

首先要说明的就是在施工之前要做好相关的准备工作，具体的准备工作包括有：土工膜材料的选择和检测、清理施工场地、修建土工膜的形状和大小。在土工膜的质量检测环节主要是保证所选择的土工膜材料的质量没有问题，检查土工膜材料的合格证书和使用注意事项。工作人员们可以采取随机抽样检查的方式来检查土工膜的质量，一旦发现某一部分的材料质量出现了问题，就应该进行仔细的检查，将质量存在问题的土工膜材料排除掉。然后就是土工膜的裁剪工作，裁剪工作要根据场地的实际施工情况和后续土工膜拼接工作的情况来进行，裁剪完成之后可以将土工膜搬运到要施工场地做准备。另一方面，为了确保土工膜在安装过程中不会受到外界环境的影响，应该在施工之前清理打扫施工场地，尤其是施工场地处的硬质渣滓要及时去除，否则会划伤土工膜，造成土工膜的损坏失效。在清理施工场地之后便是土工膜的拼接工作，土工膜有一定的技巧和方法，在施工过程中常用的土工膜铺设方式有：渠底铺设、坡面铺设以及沿着渠道轴线方向的水平铺设。防水施工的施工工序一般来讲比较复杂，为了保证较好的防渗透效果，应该要严格按照施工要求来进行施工。在另一方面要注意天气情况的影响，土工膜的铺设工程施工过程中尽量选择气温适宜并且较干燥的天气进行施工，保证土工膜材料不会受到天气环境的影响，土工膜拼接的连续性不受到破坏。土工膜的施工过程中为了保证土工膜材料与坡面完全吻合，没有起皱和气泡等现象，应该要将土工膜材料拉平和展开。以我国目前情况而言，人为因素对于水利工程的损坏情况比较严重，所以在施工的过程中可以树立起标牌，警示路人远离施工场地。另一方面也是避免施工过程中仪器和设备对于路人的人身安全造成威胁。土工膜材料是由高分析有机化合物构成，所以韧性和塑性比较好，但是强度和硬度比较差，非常容易被锋利的物体所损伤，因此施工的工作人员们应该要注意施工过程中的谨慎和仔细，避免损坏到土工膜材料，如果发现部分地方的材料有损伤，应该及时地更换和修补。

土工膜的拼接工作一般可以分为连个部分，一个是土工布的连接，另一个是土工膜的焊接。在土工膜的焊接过程中要注意使用专门的焊接技术进行焊接工作，注意焊缝的大小，将焊接工作的缺陷降到最低，另外焊接设备的选择要考虑到实际的施工情况，预留一定的焊缝搭接长度，并且在每两条焊缝之间还应该要预留一定的空腔位置，其主要目的是检测焊缝的质量和焊接过程中存在的缺陷。焊接过程中要考虑到天气的影响，选择在晴天进行焊接工作，如果遭遇到雨季，应该在室内进行焊接工作。焊接温度有一定的要求，一般在200度以上，在300度以下，过高的温度会造成焊缝周边的材料受到影响，过低的焊接温度热量达不到土工膜材料的熔点，起不到焊接融合的作用。

3 土工膜材料在水利防渗工程的优点

土工膜作为防渗材料最大的特点就是具有良好的防渗透效果。因此广泛地运用在堤坝和水库库盘等等工程的外层防水。并且施工技术简单，没有太多的要求，施工成本低廉，防水效果好，因此我国的水利工程的防渗透材料大都是采用土工膜。另外，由于土工膜材料的自身拥有良好的力学性能，所以将土工膜材料运用到水利工程的建筑当中能够改善堤坝自身的力学性能和内部结构，从而提高施工质量。

在土体发生塑性变形的时候，土工膜材料也会发生一定的塑性变形。当堤坝承受到一定的拉应力的时候，由于土工膜材料具有一定的抗拉强度，可以减少堤坝承受的拉应力，防止堤坝自身承受到过大的压力而产生裂纹。复合土工膜与墙心之间存在着相对位移，减少上坝壳的相对位移，对于堤坝的水平位移起到了一定的抑制作用，其原理是土工膜的抗拉强度起到的作用。

另外如果不使用的土工膜作为防渗透材料进行防渗透处理的话，那么堤坝面向水流的一边会因为堤坝自身材料的渗透作用，让一部分水流渗透到堤坝的内部结构之中，极大的降低了堤坝的抗冲击能力，因为水流混入到堤坝的内部之后会使堤坝内部结构松散，失去原本的力学性质。所以，采用土工膜作为防渗透材料能够加强堤坝的工程质量和防渗透能力。

4 小结

通过上面提到的土工膜在水利防渗透工程中的应用可以看出来，土工膜作为一种新型的人工合成高分子材料，拥有良好的韧性和抗变形性能以及延展性能，能够帮助堤坝承受一定的压应力，起到改善堤坝的质量的作用。另一方面，在施工的时候要注意做好前期的准备工作，对于施工场地及时的清理，施工的时候小心仔细进行土工膜的拼接工作，防止复合土工膜材料受到损坏，最大程度上提高水力工程的施工质量，保证施工过程中的施工安全。

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1007-6344（2017）10-0282-01