水利工程防渗中土工合成材料的应用分析

陈艳丽 戚丁文

辽宁省产品质量监督检验院 辽宁沈阳 110032

1 土工合成材料的特征以及结构形式

土工合成材料是由合成橡胶、合成纤维以及塑料等聚合物制成，属于一种新型建筑材料，被广泛使用于铁路工程、水利工程及公路建设等施工当中。将其安置在土壤表面以及各土层之间，能够有效提高土壤强度、保护土体，起到防渗作用，保证了工程质量，提升工程使用寿命，是水利工程施工过程中极为重要的施工材料。

水利工程方面，土工合成材料主要被应用于堤坝的垂直防渗心墙、混凝土坝以及施工围堰等方面的防渗。以往的土坝防渗施工过程中，大多采用较厚的黏土斜墙，可达数米甚至几十米的厚度，黏土使用量较大。而防渗土工合成材料，不仅具有较强防水性，其防渗厚度很薄，便于施工，可有效地缩短施工周期，控制成本开支，并且防渗效果十分明显，工程防渗功能提升，可溶有效的减少渠堤土壤的水量，防止渠道冻胀。然而土工合成材料的防渗形式较为多样化，在施工过程中，应当严格按照施工方案进行施工，保障土工膜的焊接质量，提升防渗功能以及抗压强度[1]。

目前国内土工合成材料主要可分为复合土工膜以及土工膜两种。其中复合土工膜在水利工程中应用更为广泛，无论工程有多么的复杂都能够适应，通常可根据工程情况对其进行调整，采用一布一膜、两布一膜或者三布两膜等不同材料，来适应工程的不同要求。

2 复合土工膜的铺设技术

通常在铺设前，需对土层进行无砂混凝土施工，对堤坝进行一定的调整，再结合实际情况，根据制定的防渗结构对其铺设复合土工膜。堤坝的上游部分可采用横铺以及顺铺的方式，对其进行复合土工膜的铺设工作。在进行铺设施工时，土膜应当是表面平整、从下而上进行的，保证其松紧程度，应根据施工实际情况留有一定的余幅，防止受拉过紧，使得土工膜受到一定的破坏。在堤坝的上游处可设置抗滑槽，并在抗滑槽上端折叠50厘米左右的复合土工膜，作为一定的余量。

为了尽可能的保障复合土工膜之间的相互连接可靠，应当采用混凝土对其进行连接，并在完成连接之后，要严格按照要求进行水压测试，查看连接处是否有渗水的情况，在确认无渗漏情况发生的时候再继续下一步的施工作业。复合土工膜与防渗墙的连接可采用扁铁进行加固，在周边设置伸缩节，保障复合土工膜具备较强的伸缩能力。

3 复合土工膜的焊接

在完成复合土工膜铺设工作之后，便是焊接拼接的环节，通常，拼接方式多采用的是热熔焊接法，这种焊接方式具有抗拉强度高，焊接质量高的特征，焊缝优势比较突出。此外，焊机焊接温度以及速度是可调控的，可对不同材料进行操作。在进行拼接工作时，可在现场试拼接，测试焊接质量，待质量趋于稳定之后，再进行正式的焊接操作。为了保障焊接质量、加快焊接施工进度，可根据实际情况提前焊好拼接，再运到坝面进行铺设以及拼接，在正式焊接前，也应当进行相应的试焊工作，并对合格的试焊样品进行拉伸强度检测，确定焊缝合格后再进行正式焊接。

在完成焊接之后，需对焊缝质量进行严格检测。首先目测，看是否有漏焊，接缝处烫伤损坏程度如何，拼接是否均衡完整等。在目测合格之后，再采用充气法或者是真空法对其进行最后的质量检测以及评估。此外，土工膜还应当按照使用频率进行抽样，做拉伸强度检测，大约是1000平方米抽取样品一次，焊缝强度高于母材强度的百分之八十，在接缝处试样不会出现断裂，为测试合格，否则，接缝质量不合格。对于质量不合格的焊缝应当及时进行补焊，并再次检测，直到焊缝质量合格为止。为了保护土工膜表面的无纺布，可利用手提缝纫机进行缝合。

在施工过程中，为了防止土工膜在坝面上滑动，应在无砂混凝土表面刷上沥青，连接复合土工膜，保证其不影响透水的效果，且增大抗滑阻力，效果十分明显[2]。

4 施工过程中应当注意的问题

（1）复合土工膜在运输以及储存过程中应当严加保护，防止雨水淋湿、高温炙烤，更要防范其被酸碱腐蚀，避免长期在阳光下暴晒，在使用前应当对其进行抽检，确保材料的质量。

（2）复合土工膜在铺设过程中应当保证其顺直平整，将松紧度控制在合适的范围之内，应当与地面之间保持一定的密实度，不能有空隙，在施工过程中，铺设的工作人员应当注意不要穿硬底鞋进行施工操作。

（3）应采用宽幅材料，尽量减少接缝，且接缝应与最大拉力方向保持一致。在复合土工膜之间应当采用缝接，对于宽度的设置要根据设计的要求及规范，对于出现不平整的地方在铺设进行时要适当拓展宽度。

（4）坡面在铺设过程中应当是自下而上的，坡顶、坡脚应当采用可靠的方法对其进行固定，防止其滑动。

此外，在施工过程中常常出现以下问题：①土工膜经常遭到石块或者尖锐物的破坏刺穿；②由于缺乏一定的支撑，在水压或者是土压过大时，土工膜往往容易被破坏；③受到温度、重力、浪击以及水位的变化等诸多因素影响，导致界面出现滑动，使土工膜过度拉伸、撕裂。因此，在施工过程中应当严格按照施工规范以及设计要求进行施工，以保障施工的质量[3]。

5 结语

土工合成材料属于新型建筑材料，虽然技术较为简单，为水利施工提供了便捷性，但是在仍有许多不可控的因素影响其使用性能，既有来自于自然界以及天气等因素的影响，也有因自身材料质量问题，或施工步骤不严格按照规定执行的。需要施工人员在操作过程中，严格把控每一个环节，根据规范进行操作，将各种不利因素的影响降到最低，才能保证土工合成材料在实际工程中发挥有效作用。