復(fù)合土工膜防滲技術(shù)在滴水崖水庫除險(xiǎn)加固工程中的運(yùn)用

□段 練（信陽市江淮水利水電工程建設(shè)監(jiān)理站）

□楊傳凱（信陽市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院）

復(fù)合土工膜防滲技術(shù)在滴水崖水庫除險(xiǎn)加固工程中的運(yùn)用

□段 練（信陽市江淮水利水電工程建設(shè)監(jiān)理站）

□楊傳凱（信陽市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院）

滴水崖水庫屬?。á瘢╊愃畮?，除險(xiǎn)加固前由于大壩滲漏嚴(yán)重，多年來一直空庫運(yùn)行。在除險(xiǎn)加固工程中我們針對(duì)滴水崖水庫所具有的特殊性，經(jīng)過多個(gè)方案比選，最終選定了在上游壩坡內(nèi)斜鋪復(fù)合土工膜的方式進(jìn)行防滲處理。水庫除險(xiǎn)加固工程完工至今，經(jīng)過近3年的運(yùn)行，實(shí)踐證明了該種方式的防滲處理，不僅在施工中節(jié)約了投資，而且目前的防滲效果十分顯著。

水庫;除險(xiǎn)加固;防滲處理;復(fù)合土工膜

1.工程概述

滴水崖水庫位于淮河水系小黃河支流的萬河上，壩址位于信陽羅山縣西南約60km處朱堂鄉(xiāng)保安村滴水崖組境內(nèi)，是一座以防洪、灌溉為主，結(jié)合水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的小（1）型水庫。水庫樞紐工程主要由大壩、溢洪道、輸水洞等組成。

滴水崖水庫興建時(shí)正處于“大躍進(jìn)”年代，在無完整系統(tǒng)的勘察設(shè)計(jì)情況下倉促上馬，屬“三邊”工程；由于當(dāng)時(shí)建筑材料缺乏，建筑物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)陋，施工質(zhì)量低劣，導(dǎo)致壩體滲漏嚴(yán)重。

滴水崖水庫大壩為粘土心墻壩，最大壩高26m，壩頂寬4.5m，心墻頂部高程與興利水位齊平，屬窄心墻壩。根據(jù)勘察報(bào)告，粘土心墻主要由壩址區(qū)附近的坡積、沖積稻田土填筑而成，風(fēng)化碎石、風(fēng)化砂含量較大，且多個(gè)部位有灰色耕作土、草根莖存在；壩體代替料為就近采取的風(fēng)化砂石。二者滲透系數(shù)都很大，均大于5×10-4，屬于中等透水性。

在水庫除險(xiǎn)加固前多年的運(yùn)行中，壩體滲流現(xiàn)異常，并伴有砂沸現(xiàn)象，已嚴(yán)重影響到工程的正常運(yùn)用。一直空庫運(yùn)行，無法發(fā)揮水庫的綜合效益。

2.防滲處理方案確定

針對(duì)滴水崖水庫大壩滲漏問題的特殊性，在設(shè)計(jì)之初曾選定了數(shù)個(gè)方案進(jìn)行了比選，但因?yàn)榭紤]到：①滴水崖水庫地處山區(qū)，交通不便，施工作業(yè)面狹窄，大型機(jī)械無法運(yùn)送至工程區(qū)；②大壩壩高，許多灌漿工藝無法施工至26m以下的壩體壩基接觸面處；③工程區(qū)附近均為山區(qū)，地質(zhì)大多為強(qiáng)（弱）風(fēng)化花崗巖，粘土異常稀缺等諸多因素，最終選定了在上游壩坡內(nèi)斜鋪復(fù)合土工膜進(jìn)行防滲處理。復(fù)合土工膜由長(zhǎng)絲土工布或短纖土工布與PE土工膜經(jīng)熱復(fù)合而成，有耐酸堿、抗腐蝕、耐老化等特點(diǎn)，具有防滲、重量輕、施工簡(jiǎn)易、運(yùn)輸方便、價(jià)格低廉、縮短施工工期等優(yōu)點(diǎn)。

3.防滲處理設(shè)計(jì)

復(fù)合土工膜防滲體結(jié)構(gòu)由基面、復(fù)合土工膜、保護(hù)層、塊石（干砌石）防護(hù)層共4層組成。

3.1 鋪膜基面設(shè)計(jì)

復(fù)合土工膜下的墊層對(duì)防滲效果十分重要，不但保護(hù)土工膜不受損壞，同時(shí)還應(yīng)考慮庫水位下降時(shí)的反滲壓力，本工程為除險(xiǎn)加固工程,滴水崖水庫為心墻壩，已經(jīng)運(yùn)行幾十年，將原干砌石護(hù)坡和墊層等清除,對(duì)壩坡進(jìn)行整平培厚，再鋪設(shè)0.2m厚篩制粘土作為基面墊層。

3.2 復(fù)合土工膜設(shè)計(jì)

本工程所選用的復(fù)合土工膜為兩布一膜，兩側(cè)針刺土工織物的規(guī)格分別為250g/m2和400g/m2，塑膜厚0.3mm。為了減少由于施工中焊接失誤或技術(shù)原因而導(dǎo)致破膜現(xiàn)象發(fā)生，故選用4m以上的寬幅復(fù)合土工膜。

3.3 保護(hù)層設(shè)計(jì)

復(fù)合土工膜的防滲效果取決于施工和運(yùn)行中塑膜的完好程度，為了防止外界作用力破壞以及減少光熱作用，膜上需要設(shè)置保護(hù)層。保護(hù)層平均厚度0.4m，分兩層，下層采用篩制的粉質(zhì)粘土，厚0.2m，上層采用一般粘土，厚0.2m，但不得含有石子等雜物和刺物，再上層為壩坡護(hù)砌層。復(fù)合土工膜基層借用原壩坡代替料，基層上層為厚0.2m的篩制粉質(zhì)粘土。

3.4 土工膜與邊界的錨固

土工膜上側(cè)與壩頂?shù)腻^固要使土工膜被壓在壩頂混凝土路面底部嵌固足夠長(zhǎng)度復(fù)合土工膜，其結(jié)構(gòu)形式為口寬0.6m×深0.3m的三角槽，在槽內(nèi)夯填三合土；下側(cè)深入壩基溝槽內(nèi)錨固，溝槽深1.0m，底部寬1m，設(shè)計(jì)邊坡為1：1。在壩肩將土工膜相應(yīng)錨固在槽中。與壩肩結(jié)合處，應(yīng)將表層弱風(fēng)化巖石、雜屑、腐植物等清除干凈。

4.防滲處理施工要求

防滲體由內(nèi)至外主要由基面墊層、復(fù)合土工膜層、上部保護(hù)層三部分組成。對(duì)它們的主要施工要求如下：

4.1 基面墊層

基面墊層為0.2m厚篩制粘土，粘土取料應(yīng)選用優(yōu)良土質(zhì)，碾碎鋪設(shè)于陽光充足處曬干，再用孔徑不大于1mm篩子進(jìn)行篩選，將篩選后的土料鋪設(shè)于壩坡上找平拍實(shí)作為基面墊層。

4.2 復(fù)合土工膜

復(fù)合土工膜在施工中主要應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：

4.2.1 對(duì)原材質(zhì)量應(yīng)當(dāng)進(jìn)行仔細(xì)的檢測(cè)

使用前應(yīng)由指定實(shí)驗(yàn)中心對(duì)廠家提供產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。

4.2.2 鋪設(shè)中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格保證土工膜拼接質(zhì)量

施工過程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程實(shí)際所需土工膜幅寬、長(zhǎng)度，在空曠場(chǎng)地嚴(yán)格按要求尺寸進(jìn)行裁剪，再運(yùn)送至工作面進(jìn)行鋪設(shè)。兩幅土工膜間搭接長(zhǎng)度一般為150mm左右，搭接處應(yīng)保證干燥、清凈；膜與膜間連接采用自動(dòng)爬行熱合機(jī)焊接，膠帶輪通過耐熱膠帶施壓，滾壓塑膜，焊成兩條寬約10mm的焊線；布與布直接連接采用手提封包機(jī)，使用高纖維滌綸絲線進(jìn)行縫合，連接面要求松緊適當(dāng)，自然平順，確保膜布聯(lián)合受力。

4.2.3 土工膜錨固處一定要處理得當(dāng)

復(fù)合土工膜與壩頂、壩腳錨固應(yīng)力求牢固，要嚴(yán)格控制，按設(shè)計(jì)錨固長(zhǎng)度進(jìn)行開挖埋設(shè)，以免由于結(jié)合部位開裂等原因而影響防滲效果。

4.3 上部保護(hù)層

上部保護(hù)層由篩制粘土層和普通粘土層組成。篩制粘土層鋪設(shè)于土工膜上，施工要求同基面墊層；普通粘土層為一般粘土，選用土料中應(yīng)不含碎石、石屑及有機(jī)質(zhì)物質(zhì)等，將晾曬后的一般粘土均勻鋪設(shè)于篩制粘土層之上，并進(jìn)行夯實(shí)，其上再鋪設(shè)大壩護(hù)坡墊層。

5.處理效果

滴水崖水庫除險(xiǎn)加固工程已完工，交付使用至今已有近3年之久，根據(jù)水利局、運(yùn)管單位及周圍居民反映，處理后的大壩，防滲效果良好，未見明顯滲透現(xiàn)象出現(xiàn)；觀測(cè)數(shù)據(jù)也反映了水庫滲漏量在規(guī)范允許范圍內(nèi)。水庫現(xiàn)已蓄水運(yùn)行，發(fā)揮著應(yīng)有的灌溉效益。

2012-05-20