一种人工湖防渗处理的方法-复合土工膜防渗工艺

郝炫

（梅州市水利水电勘测设计院 广东梅州 514000）

1 概述

随着社会发展与人民生活水平的提高，人们对自己生活的环境追求越来越高，在满足基本生产与生活的基础上，依山傍水的人居环境越来越受到企业与职工的青睐。中国人自古便有“吉地不可无水”的观念，因此，在建筑设计中增加“人工湖”等景观，是改善工作环境、营造良好工作氛围及休闲娱乐不可缺少的水利工程设施。但是人工湖的用水及日常维护工作也是实际运用中让人头痛的问题。

水资源是是重要的基础性资源，也是重要的战略资源，国家的可持续发展发展和人民生活稳步提升均与水资源息息相关。我国是水资源大国，但是由于人口及时空分布不均匀，我国又是人均水资源占有量小国。目前人均水资源占有量仅为2200m3，仅为全世界平均水平的1/4。面对突出的水资源短缺问题，如何合理的开发、利用、节约水资源是当前面临的最重要的问题。人工湖作为新兴的城市水景观，由于其建造方便，受环境及水资源影响较小，在城市及建筑中的设计应用越来越多，但是人工湖在使用过程中的维护也成为人们在欣赏美景时不得不面对的一个问题，针对人工湖的用水及维护问题，人工湖的防渗处理是保持正常水位，减少来水量，维持水景观的关键所在。

2 人工湖的防渗方法

人工湖的防渗方法一般有三种：钢筋混凝土自防水、黏土防水、复合土工膜防水方法，以下对三种方法分别介绍：

2.1 钢筋混凝土自防水

钢筋混凝土自防水是利用钢筋混凝土的抗渗性能防止水流渗透破坏基础，在施工过程中要求混凝土浇筑均匀，避免离析、充分振捣、加强养护，严格控制水灰比，且对底板厚度有要求，一般底板厚度不小于250mm，这种做法比较适合在人工湖整体规则、形成的水面较小的人工湖防渗工程中应用。缺点是成本较高，施工工艺复杂，且往往需要在钢筋混凝土结构完工后再涂刷一层防水涂料。

2.2 黏土防水

黏土防水是利用黏土材料透水性小的特点，铺设一定厚度的黏土，通过机械或人工压实的方法，来发挥防渗漏的性能。这种施工方法对于有优质黏土的地区是有利的，并且有利于生态交换。但对于大中城市而言，开采优质的黏土用于利用其成本是较高的，且土方工程量较大，对原生态破坏较大，与驳岸的相交处防渗难于处理。

2.3 复合土工膜防水

复合土工膜在我国属于新兴的土工织物，虽然其起步较晚，但是发展速度很快，尤其是改革开放以后，随着国民经济的飞速发展，土工织物在水利工程中的应用越来越多。人工湖利用复合土工膜作为防渗材料，具有强度高、造价低和施工工艺简单的特点，在全国各地的水景观施工中得到广泛应用。本次主要介绍土工膜防水工艺的应用分析。

土工膜所用的材料主要是聚乙烯（PE）和聚录乙烯（PVC），土工膜材料的选择主要基于以下几个方面：

（1）力学特性：由于土工膜只用于防渗作用，因此其受力及拉伸强度不作为材料的重要指标，在选择时要考虑该工艺施工时材料的拉伸余量。

（2）整体性：土工膜由单张之间连接形成一个整体，一般PE膜只能用热熔合方式将两张膜连接，而PVC膜除热熔连接方式之外，还可以采用粘合剂粘接。

（3）经济性：PE膜及PVC膜的比重及单价相较于其他防水材料而言都是较经济的，且在市场上易于购买。

3 防渗结构设计

复合土工膜基本的防渗结构为基底防护层、复合土工膜、细砂或细土保护层和上覆保护层等组成。

人工湖一般水深为1.5～2.0m，防渗结构为4层，基底防护、复合土工膜、保护层和上覆层，此结构可满足防渗要求。

3.1 基底防护层

基底防护层是为了防止水流冲击、风化侵蚀及地下水侵蚀等，而采取的保护措施，防护层由黏土铺设，厚度约为400mm，需压实。

3.2 复合土工膜

土工膜是防渗主体，除了达到防渗要求外，还需满足一定的抗变形及应力破坏能力。土工膜的规格需根据《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》（SL/T 225—98）计算得到，并从市场上购买满足要求的土工膜。

3.3 保护层

主要作用为保护土工膜不受上部荷载变化破坏，防止尖锐物体损坏土工膜，一般为细砂或者细土。

3.4 上部覆盖层

上部覆盖层的主要作用是保护细砂或细土防止冲刷流失，一般为卵石层，厚度根据冲刷深度确定。

4 复合土工膜的施工

4.1 清基处理

清除建基面上的树根、杂草及其他尖锐物体，对坑穴进行回填及压实，达到设计要求的高程及压实度。

4.2 土工膜铺设

土工膜的铺设事故主要受下列影响因素影响：

（1）天气因素，选择天气晴朗的时期进行铺设，尽量减少建基面的暴露时间，基底阴阳角处理圆顺。

（2）土工膜的保护，避免人为和机械对土工膜的损坏。

（3）土工膜铺设不要张拉太紧，张弛适度。

（4）土工膜接缝与最大受力方向一致。

（5）土工膜搭接长度符合要求，并且相邻接头位置错开。

4.3 连接工艺

第一张土工膜与第二张土工膜搭接宽度约为10～15cm，相邻接头位置错开1m以上，对边角不齐的地方进行修整。施工人员要根据环境及温度变化，调整焊接温度与行走速度，一般焊接温度为280℃～300℃，行走速度为1～2m/min，每道接缝完成后，检查是否有夹渣、气泡及漏焊。

4.4 土工膜与挡土墙粘贴工艺

土工膜应上反至挡土墙基础顶面以上10cm，选择合适的粘结剂。先将挡土墙面清理干净，无浮土及水渍，将粘结剂均匀涂刷在复合土工膜与挡土墙粘结面上，干燥晾晒约5min，然后进行粘接，最后用钎钉锚固，并在锚固处涂刷防腐涂料，做防腐处理。

4.5 上覆保护层施工

细砂层的施工是保证土工膜防水效果的关键环节，必须符合下列要求：

（1）必须等土工膜施工完成后经检查合格方可进行上覆保护层的施工。

（2）上覆层不得含有尖锐物体，不得损伤土工膜。

5 结语

复合土工膜的设计选型、施工工艺及质量控制是保证复合土工膜防渗工艺防水效果的3个关键环节，必须环环相扣，加强全过程监督，只有这样才能达到良好的防水效果。

复合土工膜防渗工艺在人工湖工程中起到了良好的防渗效果。比用传统防渗方法节省投资，工艺简单且施工进度较快，经过实践证明取得了良好的社会及经济效益。