复合土工膜在调蓄水池防渗中的应用

先国强

（甘肃省水务投资有限责任公司，甘肃 兰州 730030）

1 工程概况

礼辛调蓄水池是引洮供水二期配套甘谷县城乡供水礼辛工程的重要组成部分，承担整个供水工程调蓄任务，主要由调蓄水池主体以及进、出水构筑物、闸阀井、调蓄水池临河侧防洪堤等附属建筑物构成。调蓄水池设计容积50 万m3，池深约10 m 左右，池址位于礼辛镇清溪河左岸的Ⅱ级阶地上，场地开阔，建筑物级别为4 级，水池池堤采用碾压土石坝结构，防渗体采用土工膜型式。池址土层渗透系数1.1×10-5～2.35×10-5cm/s，属弱透水土层，考虑到土层中有砂砾石夹层，采用混合料筑坝渗透性无法保障，因此整个水池均需设防渗。为保证池底防渗材料与挡水坝防渗材料具有良好的连接性和封闭性，池底防渗材料与挡水坝体防渗材料选为同一种材料。

2 复合土工膜的选型

根据《土工合成材料应用技术规程》（GB50290-2014）的规定，土石坝防渗设计采用土工膜时，土工膜的类型、材质和厚度应按水头、填料、垫层条件和铺设部位等确定，1 级、2 级建筑物土工膜厚度不应小于0.5 mm，高水头或重要工程应适当加厚，3 级及以下的工程不应小于0.3 mm，用于水库水平防渗时厚度不应小于0.5 mm。考虑到礼辛调蓄水

池地形条件简单，水头较低，选取复合土工膜作为水池的防渗材料，土工膜厚度选定为0.5 mm。

根据已建的类似水池经验，复合土工膜通常选用两布一膜型式，膜材料首选PE 膜，尤其高密度PE膜即HDPE 膜更佳。HDPE 是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，无毒、无味，密度0.940～0.976 g/cm3，软化点为125～135℃，使用温度可达100℃，熔化温度120～160℃，具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好，能够提升项目工程的防渗漏能力[1]。

礼辛调蓄水池挡水坝体及池底均采用两布一膜复合土工膜，膜材料采用HDPE，膜厚0.5 mm，其具有良好的抗拉、撕裂、顶破等力学属性，强度、延伸性能都非常好，变形模量较大，具有良好的耐酸碱、老化、腐蚀作用以及极强的防渗漏属性，能够在非常规的环境中进行实际应用，如降低紫外线的照射影响，更能够提升其抗老化的性能，可使用埋入法进行实际铺设。

3 复合土工膜的实际应用

在进行复合土工膜的预制操作时，土工织物与薄膜通常都是辊压、喷涂等形式，让表面浸渍、粘合了聚合物的薄膜，依据质量要求保证复合土工膜生产质量。调蓄水池基层土方完成施工以后，回填土堆积时间较短，为规避一系列问题的产生要进行防渗层施工。

3.1 施工环境

调蓄水池进行施工作业之前需基于施工环境、进度等完善施工组织与设计，并按照设计相关要求采购施工材料，对材料性能进行试验检验，满足设计相关要求后开始施工建设。复合土工膜虽具备良好的防刺能力，但在进行施工操作之前还需对调蓄水池表面实施有效清理，去掉突出的棱角，填平凹陷的位置，确保调蓄水池的表面光滑密实，满足复合土工膜的应用要求[2]。

3.2 材料运输

复合土工膜的实际运输中不能强行拖拉、扯拽，以免尖锐物将其刺伤，施工中一定要尽量使用小粒径砂土，找平基土，倘若土工膜存在破损之处，应使用大于破损面积3 倍的材料进行修补。

3.3 材料铺设

铺设顺序一般都是先从边坡开始，循序渐进地进行场底铺设，纵向相邻的接头不可以处在同一水平线当中，要错开超过1 m。纵向接头要和坝脚与弯脚的位置保持在1.5 m 以上，尽量置于平面之上。底部铺设从低位延伸向高位，不能拉得过紧，要尽量保持余幅在1.50%左右，以免产生局部的下沉拉伸。在完成铺设之后，要使用沙袋进行压底，以免风沙等对边缘焊接点产生不良影响。复合土工膜的接缝拼接属于施工技术要点，会对整体质量产生直接影响，焊接操作方式主要为热熔式双缝焊接，焊接操作之前先把拼接口边缘13～15 cm 宽的布和膜都分离开，缝合下层布，清理膜表面，遵照设计搭接宽度实施焊接。完成焊接之后对接缝进行检验，检验合格进行缝合、压平，然后实施保护层施工，规避土工膜由于长期暴露在外而产生损坏。

调蓄水池周边连接位置需进行妥善处理，要对土工膜与周边土体实施合理连接，将渗流入口封堵好，将渗漏路径封堵住，把侧向渗漏的路径截断，以免水渗入到土工膜中产生水泡，当水位降低时涨破土工膜。周边要挖好截水槽，截水槽在池边1 m 的位置，宽度1 m，深度1 m，起到节水与锚固的作用，在槽内埋入波纹状的土工膜，使用土、石块等进行夯实。

3.4 注意事项

在调蓄水池中应用复合土工膜一定要注意土工膜的施工方式为埋入式，覆盖的厚度要超过30 cm，土体按设计要求夯实到位，以免出现不均匀沉降问题，及时处理防渗漏范围内的草皮、树根等，土工膜直接接触到的仓面，要使用小粒径砂土、黏土等进行防护层铺设。

在进行土工膜铺设的过程中不能将其拉得过紧，埋入到土体部分的两端做成波纹状，尤其是在和刚性材料进行锚固时一定要预留出伸缩量，施工中要规避石块以及其他重物直接砸到土工膜上，尽量在土工膜铺设的同时进行保护层覆盖，完成防渗漏层施工作业以后进行蓄水检验，蓄水48 h 之内水位不下降才能满足检验要求。

4 复合土工膜施工质量控制

4.1 原材料

复合土工膜出现质量问题会对调蓄水池的防渗漏性能产生直接影响，因此一定要对材料质量进行严格监管。施工作业需严格遵照设计要求与施工规范，原材料进场之前保证厂家能够提供产品对应的合格证书，进场之后对材料折痕、拼接宽度以及针眼等诸多情况进行检查，如果存在问题及时进行处理，拒绝不合格原材料进入施工现场。

4.2 拼接缝

复合土工膜间的拼接缝较大会对调蓄水池的防渗漏性能产生直接影响。因此，拼接缝位置的施工质量是整个调蓄水池工程质量管控的要点[3]。在调蓄水池的实际施工中，施工管理工作者要使用抽查的方式，按照施工要求对焊接缝位置实施复核，对其中存在的诸多问题进行及时改正，针对不符合要求的焊接缝及时进行处理。

4.3 锚固

在铺设完土工膜以后要对土工膜实施锚固操作，以免土工膜滑落而渗漏，产生危险隐患，为规避这种问题的产生，在水池顶部设置锚固沟，锚固沟当中进行土工膜铺设，使用粉煤灰和混凝土、细砂等混合灌浆，把土工膜锚固到锚固沟中。

4.4 防渗漏性能检验

在复合土工膜完成加固施工作业后，采用诸多方式对调蓄水池防渗性能实施试验检验，同时对试验检验所得结果实施有效处理，强化调蓄水池整体项目工程的防渗漏性能，确保整个调蓄水池在实际应用中的安全性、稳定性与可靠性。

5 结束语

应用复合土工膜能够获得更为良好的防渗漏效果，其施工操作简单、成本较低，实际施工中严格按照复合土工膜的技术要求，合理管控施工现场质量，施工完成后能够具备良好的防渗漏作用。