淺談復(fù)合土工膜在水利防滲中的應(yīng)用

摘 要：復(fù)合土工膜作為一種基本不透水的防滲透材料，有著造價低廉、輕盈方便、結(jié)實耐用特點(diǎn)，而被廣泛的應(yīng)用于工程建設(shè)當(dāng)中，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。本文將通過闡述工膜與復(fù)合土工膜的區(qū)別、復(fù)合土工膜水利防滲結(jié)構(gòu)的設(shè)計以及復(fù)合土工膜在水利防滲中的應(yīng)用及施工注意事項來逐步深入探討復(fù)合土工膜在水利防滲中的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：復(fù)合土工膜，水利工程，防滲應(yīng)用，注意事項

復(fù)合土工膜有著長久的歷史和良好的發(fā)展前景，早在1986年我國就是用土工膜達(dá)百萬平米，在九十年代之后，技術(shù)愈發(fā)成熟起來，出現(xiàn)了復(fù)合土工膜，復(fù)合土工膜在土木工程中廣泛應(yīng)用開來。在九十年代后到二十一世紀(jì)初，從最初的1億多平米到現(xiàn)在的6億平米以上。全國復(fù)合土工膜廠商接近兩百余家，年產(chǎn)值千億元。由于復(fù)合土工膜耐用性、方便性、經(jīng)濟(jì)型，所以在防滲透工程中應(yīng)用廣泛，有著良好的發(fā)展前景。

1 土工膜與復(fù)合土工膜的區(qū)別

1.1 土工膜的定義

土工膜通過高分子聚合物為原材的防滲阻隔材料，單純的講就是塑料薄膜。一般由瀝青土工膜和聚合物土工膜兩大不同原材料的土工膜組成。瀝青土工膜通常都在施工現(xiàn)場隨做隨用，而聚合物土工膜則需要在廠里完成制作工藝。根據(jù)使用強(qiáng)度的需求，我們還可以對土工膜進(jìn)行加筋處理。

1.2 復(fù)合土工膜的定義

復(fù)合土工膜由兩種或兩種以上的土工織物與土工膜復(fù)合而成的防滲材料，復(fù)合土工膜除了具有不透水的特點(diǎn)還有這抗撕扯、抗拉伸的高強(qiáng)度物理性，通過在復(fù)合土工膜中摻入防老化劑可在相對較高或較低的不正常溫度中使用，因為這些優(yōu)良的物理性能指標(biāo)，而被廣泛應(yīng)用于隧道橋梁、市政、水利等各種工程當(dāng)中。

1.3土工膜與復(fù)合土工膜的選用

復(fù)合土工膜通過土工膜和土工織物復(fù)合而成，相對于單純的土工膜來說有了更強(qiáng)的物理性能指標(biāo)，如抗撕扯、抗拉伸的自我保護(hù)能力更強(qiáng)，而且在施工過程中鋪設(shè)更為簡單便捷，加之使用壽命也比單純的土工膜更長。但是由于工程的不同，其對土工膜的需求也不盡相同，有些工程對土工膜性能要求并不是很高即可選用常規(guī)的土工膜，另一些工程由于施工工藝的原因，對土工膜的要求相對較高，一般的土工膜不能適用，此時就需要引進(jìn)復(fù)合土工膜。

2 復(fù)合土工膜水利防滲結(jié)構(gòu)的設(shè)計

2.1 復(fù)合土工膜規(guī)格選擇

復(fù)合土工膜規(guī)格的選擇與很多因素有關(guān)，諸如允許應(yīng)力、平整度、范圍大小、彈性模量以及最大粒徑等，除了關(guān)心水利工程的壓力強(qiáng)度以外，我們還應(yīng)考慮其暴露氧化等使用年限問題，嚴(yán)格按照國家的法律規(guī)章，確定厚度的設(shè)計值與實際值。

2.2 復(fù)合土工膜材料的選擇

選擇所用復(fù)合土工膜是PE材料還是PVC材料有著嚴(yán)格的考究，我們可以從力學(xué)特性、可連接性、經(jīng)濟(jì)性、等三大方面入手。綜合這三大方面的優(yōu)缺點(diǎn)并從實際出發(fā)，對復(fù)合土工膜的材料做出科學(xué)合理的選擇。

2.3 復(fù)合土工膜防滲體結(jié)構(gòu)層設(shè)計

由于水利工程多為細(xì)粒土，可以在其表面進(jìn)行夯實后直接鋪設(shè)復(fù)合土工膜，不在下設(shè)墊層，如遇到的不是細(xì)粒土，其鋪設(shè)結(jié)構(gòu)應(yīng)該由防護(hù)、防滲層、上下墊層以及支持層五大層次結(jié)構(gòu)組成完整的復(fù)合土工膜防身結(jié)構(gòu)。

2.4 復(fù)合土工膜防滲結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計算

通過復(fù)合土工膜抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù)公式：K=f/tgα計算復(fù)合土工膜的防滲結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，其中K為抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，f則是上墊層和復(fù)合土工膜之間的摩擦系數(shù)，剩下的阿爾法則是水利工程的坡度。由于復(fù)合土石與土石間的摩擦系數(shù)以及土工膜與土石表面的摩擦系數(shù)綜合影響著復(fù)合土工膜防滲結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，所以我們必須對其進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、復(fù)核、校驗等相關(guān)工作。

3 復(fù)合土工膜在水利防滲中的應(yīng)用及施工注意事項

3.1 復(fù)合土工膜在水利防滲中的應(yīng)用

復(fù)合土工膜以透水性小，滲漏系數(shù)處于納米級，如此良好的防滲材料可以在復(fù)合土工膜水利防滲中大放異彩，其主要可應(yīng)用在如下幾個地方：（1）堤壩和隧道內(nèi)部管道的防滲漏；（2）渠道的永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)的防滲漏；（3）給種類型大壩的水平、垂直墻體的防滲漏；（4）堤壩的垂直心墻和斜墻的防滲漏；（5）涵洞、水閘的水平鋪蓋的防滲漏；（6）堤壩地基的垂直墻體和水平鋪蓋的防滲漏；（7）施工圍堰的防滲漏。復(fù)合土工膜有著良好的防滲透能力，尤其在土石壩防滲工程中得到良好應(yīng)用以襯砌工程中的復(fù)合土工膜使用為例子，在土工膜鋪設(shè)完成后應(yīng)及時進(jìn)行砼的襯砌，之后的通水期間，復(fù)合土工膜的防水性能顯著，通水性能優(yōu)良。在襯砌工程中，復(fù)合土工膜具有造價低廉可節(jié)省工程造價、便于施工可減少施工工期，防滲效果好防止反復(fù)施工等杰出優(yōu)勢，可在我國大范圍推廣。

3.2 復(fù)合土工膜的缺點(diǎn)及水利施工注意事項

復(fù)合土工膜在水利防滲中防水性能顯著、通水性能優(yōu)良、造價低廉、施工便捷等各種優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)也非常顯著，有容易脆裂、老化嚴(yán)重以及害怕化學(xué)腐蝕的缺點(diǎn)。我們需要從實際情況出發(fā)，根據(jù)施工現(xiàn)場實際，選擇適用性的復(fù)合土工膜，假如該工程受侵害不明顯，并且功能要求較低，我們甚至可以選用土工膜降低造價，當(dāng)然這需要在保證工程質(zhì)量的前提下。趨利避害，選擇對應(yīng)的復(fù)合土工膜，將其在水利防滲工程中發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。

（1）容易脆裂

復(fù)合土工膜是一種高分子柔性材料，相對于土工膜來說，厚度更厚，強(qiáng)度也相對較高，不太容易出現(xiàn)破裂的情況，但在高低溫差的影響下，復(fù)合土工膜仍會出現(xiàn)因溫差變化而脆裂的情況。此時，我們可以通過添加耐低溫的材料使復(fù)合土工膜增加耐低溫屬性或以增加混凝土保護(hù)層厚度的方法，來對復(fù)合土工膜進(jìn)行保溫。

（2）老化嚴(yán)重

復(fù)合土工膜在高低溫差變化大時或者接觸太陽光直射氧化，會出現(xiàn)性能急劇惡化的情況，發(fā)生老化。我們可以通過日常的維護(hù)防止復(fù)合土工膜的老化問題如：將復(fù)合土工膜置于水中可以防止溫差變化過大，或是將復(fù)合土工膜放置于陰暗處可以防止太陽直射。不接觸溫差變化和太陽光直射，復(fù)合土工膜的老化程度將會大大降低。我國對復(fù)合土工膜的使用期限還沒有個明確的指標(biāo)，不過在正常環(huán)境中，復(fù)合土工膜的使用壽命甚至可以達(dá)到五十到一百年之久。

（3）化學(xué)腐蝕

復(fù)合土工膜的物理抗性較好，有著抗撕扯、抗拉伸、抗?jié)B透并等結(jié)實耐用的特點(diǎn)，但在遭遇部分化學(xué)物質(zhì)時就很容易被破壞，雖然在一般的水利防滲工程中，我們不會接觸到諸如礦物油或者酸堿腐蝕液體等。但不接觸就不代表我們不用擔(dān)心，恰恰相反，我們?nèi)孕枰紤]這方面問題，如在水利工程中防止廢棄液體滲漏時，其中就很容易出現(xiàn)礦物油或者是酸堿腐蝕液體，這就需要防患于未然，此時可在復(fù)合土工膜中添加抗腐蝕材料，提高復(fù)合土工膜的化學(xué)抗性。

4 結(jié)束語

在水利防滲工程復(fù)合土工膜的施工過程中，我們應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格設(shè)計水利工程中的復(fù)合土工膜防滲透結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)了解其在水利工程中的應(yīng)用情況和注意事項，這樣才能讓水利防滲工程的施工質(zhì)量得以保障，同時我們還可以進(jìn)行現(xiàn)場取樣后送至實驗室進(jìn)行測試，只有復(fù)合土工膜的各項試驗的性能指標(biāo)達(dá)到我們的要求才能在現(xiàn)場使用，如此水利防滲工程的整體質(zhì)量得以保證，確保水利防滲工程的目標(biāo)得以實現(xiàn)。

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作者簡介：

韓永師（1978.9——）男，漢族，中央廣播電視大學(xué)，水利水電工程專業(yè)，大專學(xué)歷，主要從事機(jī)器檢修管理工作。