論復(fù)合土工膜在土石壩防滲加固中的運用

【摘要】復(fù)合土工膜具有多種特點，如防滲性能強、重量輕、不易腐爛、易于施工、可靠性高、成本低等，將其應(yīng)用于水庫土石壩防滲加固施工的過程中，可以大大提高土石壩的抗?jié)B性能，有效降低土石壩浸潤線高度，保證壩體滲透穩(wěn)定性，確保大壩安全運行。當然，這一目的實現(xiàn)的前提條件是詳細了解工程實際情況，合理設(shè)計和鋪設(shè)安裝復(fù)合土工膜?；诖耍疚膶⒘⒆阌趶?fù)合土工膜運用于土石壩防滲施工，結(jié)合工程實例，分析復(fù)合土工膜在小型水庫和山塘的土石壩防滲加固中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】復(fù)合土工膜；土石壩；防滲加固

水利是農(nóng)業(yè)的命脈，水利設(shè)施是事關(guān)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟乃至國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，對全面建成小康社會具有重要作用。在全國廣大的農(nóng)村分布著大量的中小型水庫和山塘，這些水利工程在農(nóng)業(yè)灌溉、農(nóng)村飲水、防洪發(fā)電和新農(nóng)村建設(shè)等方面發(fā)揮著重要的作用。這些中小型水庫和山塘大多興建于上世紀60/70年代，受當時技術(shù)經(jīng)濟條件限制，土石壩的設(shè)計、地址勘察、基礎(chǔ)開挖處理、壩體碾壓、建筑材料、運行管理等方面均存在不足或缺陷，致使水庫大壩建成后均不同程度存在滲漏、滑坡等病患，出現(xiàn)大量的病險水庫和山塘，不能正常蓄水運行，并危機人民群眾生命財產(chǎn)安全。

一、工程案例說明

某水庫大壩距縣城30km，由鄉(xiāng)村公路通至壩頂，交通方便。壩址以上集雨面積為0.2km2當?shù)囟嗄昶骄涤炅?400mm左右，多年平均流量為0.01m3/s，多年平均徑流量為19.4萬m3，是一座以灌溉為主的小型水庫。水庫大壩為均質(zhì)土壩，最大壩高為10m，壩頂長150m，總庫容為13萬m3。查閱相關(guān)資料，確定此水庫大壩建設(shè)于上世紀七十年代，缺乏勘察設(shè)計基礎(chǔ)資料，加之施工技術(shù)及運行管理經(jīng)驗有限，致使壩體填筑及基礎(chǔ)處理存在質(zhì)量和滲漏隱患。限于當時技術(shù)經(jīng)濟和施工技術(shù)條件有限，且缺乏科學(xué)的水文計算和設(shè)計，原大壩樞紐無溢洪道。

二、復(fù)合土工膜在大壩防滲加固中的運用

基于以上對該水庫大壩病險成因的分析，確定采取復(fù)合土工膜來對大壩進行防滲加固處理，保證大壩的滲透穩(wěn)定性。復(fù)合土工膜在土石壩迎水面鋪設(shè)施工中，應(yīng)采取以下幾方面技術(shù)措施。

（一）確定防滲范圍和邊界

復(fù)合土工膜必須在大壩迎水面形成一個全封閉的防滲隔離“墻”，使庫內(nèi)水沒有任何向下游滲漏的通道。因此首先在迎水面壩踵和大壩迎水面兩岸與壩肩結(jié)合面向下開挖至不透水基巖或相對不透水層，現(xiàn)澆寬1m的混凝土防滲止墻，整個大壩迎水面鋪設(shè)的復(fù)合土工膜在底部、左右壩肩必須嵌人混凝土防滲止墻中，在迎水面上部，復(fù)合土工膜必須連續(xù)延伸到壩頂嵌入防浪墻和溢洪道堰頂?shù)撞?，使迎水面?fù)合土工膜與大壩壩基、左右岸壩肩混凝土防滲止墻連接，切斷壩基滲漏和繞壩滲漏通道。

（二）復(fù)合土工膜參數(shù)設(shè)計

PE復(fù)合土工膜的主要設(shè)計參數(shù)為：二布—膜（PE膜），規(guī)格為500-700 g/㎡ ，幅寬1.8m， 膜厚0. 05mm，允許抗拉強度 [σ]=12kN/m。土工膜底部壩面修坡平整后，先鋪設(shè)厚度為20-30cm的細沙土墊層，其粒徑小等于8mm，再鋪設(shè)復(fù)合土工膜，復(fù)合土工膜上鋪設(shè)20-30cm厚度的砂質(zhì)壤土并人工適當夯實，其上再全部鋪設(shè)混凝土預(yù)制塊，確保復(fù)合土工膜不會被銳物刺穿造成滲漏點。

（三）復(fù)合土工膜的鋪設(shè)施工

1.復(fù)合土工膜的施工要求

為了保證大壩復(fù)合土工膜防滲加固施工效果良好，在具體展開施工作業(yè)之前，需要明確復(fù)合土工膜施工要點，即：

（1）選材要求

為了避免復(fù)合土工膜本身存在質(zhì)量問題，給大壩防滲加固留下滲漏隱患，在具體選用復(fù)合土工膜時要嚴格按照相關(guān)標準及施工要求，選擇適合的材料?；趯こ虒嶋H情況的了解，建議采用厚度為3mm，單位質(zhì)量為600g/㎡，抗拉強度≤6kN/m的無紡?fù)凉た椢锘驒C織土工織物。

（2）施工要求

土工膜宜加工成塊鋪設(shè)，鋪塊的寬度控制在 4 ～ 8 m，長度應(yīng)按設(shè)計坡長加上一定富裕量；針對接縫的處理，最好采用焊接法，由經(jīng)驗豐富的施工人員或在專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)下進行接縫焊接，具備條件的由廠家直接負責(zé)焊接，確保焊接質(zhì)量達標；注意將相鄰兩快土工織物的搭接長度控制在1m以下，要從下而上、一端向另一端平鋪，擠出膜內(nèi)空氣；土工織物鋪設(shè)的過程中注意保證土工織物平順、松緊適宜，并規(guī)律預(yù)留褶皺保證膜的伸縮性。

2.復(fù)合土工膜施工要點

施工人員要嚴格按照土工膜鋪設(shè)施工技術(shù)要求進行鋪設(shè)、焊接等施工操作，重點注意的施工要點有：

（1）測量定位

測量定位是復(fù)合土工膜施工的第一步，其直接決定后續(xù)施工作業(yè)能否標準化、規(guī)范化的展開。出于提高復(fù)合土工膜鋪設(shè)效果的考慮，在具體進行測量定位的過程中，施工人員一定要嚴格按照施工方案及施工圖紙，利用精準度較高的測量儀器來進行測量放樣，之后利用拉線的方式來準確定位。

（2）攤鋪施工

要從下而上、一端向另一端平鋪，擠出膜內(nèi)空氣，在展平土工膜的同時，要適當規(guī)律預(yù)留伸縮褶皺偶，焊接一塊，再鋪設(shè)下一塊；在鋪設(shè)過程中，按土工膜的鋪設(shè)方向和順序同步鋪設(shè)夯實砂質(zhì)壤土保護層；在作業(yè)工程中嚴禁銳器、或尖銳的石塊跌落到膜上，防止刺穿土工膜；為防止土工膜與壩體接觸面滑動，適當開設(shè)置水平防滑齒溝或齒槽，土工膜嵌入齒溝或齒槽并留一定伸縮余量。

（3）焊接施工

基于對工程實際情況的了解，確定接縫焊接施工中最好采用積壓熔焊接機，確保焊接施工質(zhì)量。當然，要想真正做到這點，需要在具體焊接施工時，將積壓熔焊接機的機頭對準接縫，標準化、合理化的焊接，確保焊縫的厚度為墊襯厚度的2.5倍。

通過以上技術(shù)措施，該水庫病患全部消除，工程重新正常蓄水運行發(fā)揮效益。

結(jié)束語：

基于本文一系列分析，確定在小型農(nóng)田水利建設(shè)中，可以科學(xué)合理的運用復(fù)合土工膜防滲技術(shù)來對存在病患的小型水庫和山塘進行防滲除險加固，使病險水庫、山塘重新發(fā)揮其應(yīng)有效益，保障農(nóng)村群眾生產(chǎn)生活用水，助力全面小康。

參考文獻：

[1] 董大筑.高壓旋噴樁和復(fù)合土工膜防滲技術(shù)在紅山水庫大壩加固中的應(yīng)用[J].中國水運（下半月），2013，（10）：192-193

[2] 楊建.復(fù)合土工膜在水庫除險加固工程中的應(yīng)用[J].安徽建筑，2010，（2）：114-115.

[3] 戴曉軍，葉輯松.復(fù)合土工膜在水庫除險加固中的應(yīng)用[J].浙江水利科技，2009，（1）：69-70.