水庫工程防滲土工膜的強(qiáng)度、滲漏與穩(wěn)定若干關(guān)鍵問題

楊俊露

【摘要】：對(duì)于水庫工程來說，最重要的就是質(zhì)量問題，如果建成后的工程發(fā)生滲漏，將會(huì)導(dǎo)致巨大的安全隱患，為此，一些重要的防滲技術(shù)被應(yīng)用于工程建設(shè)的過程中。這其中，防滲土工膜是一種非常實(shí)用經(jīng)濟(jì)的防滲技術(shù)，被很多水庫施工中所采用，實(shí)踐證明，這是一種可以充分發(fā)揮作用的重要防滲技術(shù)，有很好的強(qiáng)度、防滲效果和穩(wěn)定性。同時(shí)，又因?yàn)樵摷夹g(shù)施工簡(jiǎn)便，材料造價(jià)成本很低，使得其在水庫防滲領(lǐng)域有非常廣泛的使用，對(duì)水庫建設(shè)發(fā)揮積極作用。

【關(guān)鍵詞】：水庫工程 防滲土工膜 關(guān)鍵問題

在我國(guó)的很多中小水庫建設(shè)領(lǐng)域，防滲土工膜是一種必不可少的技術(shù)選擇。作為一種新型的防滲材料，土工膜有足夠工程強(qiáng)度和防水性質(zhì)，通過使用這種防滲膜，可以極大提升水庫工程的防滲能力。在具體的施工和使用過程中，需要針對(duì)土木膜的一些關(guān)鍵性問題，分析其形成的根本原因，進(jìn)而做好各方面的處理，以確保施工質(zhì)量，確保土木膜的性能能夠得到充分發(fā)揮。

1.防滲土工膜概述

用于水庫等工程領(lǐng)域的土工膜，其構(gòu)成的主要成分包括塑料膜防滲基材和復(fù)合無紡布防滲材料，而土工膜防滲性能的差異性主要來自塑料膜的防水能力。目前普遍采用的防滲塑料膜，包括幾個(gè)比較主要的類型：聚氯乙烯、聚乙烯、乙烯/醋酸乙烯共聚物等，在一些隧道工程中有時(shí)還會(huì)用到乙烯乙酸乙烯改性瀝青共混土工膜。土工膜屬于一種柔性的高分子化學(xué)材料，其比重相對(duì)較小，同時(shí)延伸性還很強(qiáng)，變形適應(yīng)等能力比較高，更可以耐腐蝕和低溫。

土工膜的作用機(jī)理主要源于塑料薄膜本身具備的水隔斷能力，這對(duì)于很多以土填充的壩體來說，是非常關(guān)鍵的性能需要。如果土壩中存在漏水通道，就會(huì)形成較大強(qiáng)度以及伸展率來抵御水壓和壩體的形變影響。土工膜內(nèi)主要成分之一是無紡布，屬于短纖維高分子化學(xué)成分材料，將這些土工膜利用針刺以及熱粘等施工方法進(jìn)行成形處理，可以形成較高水準(zhǔn)的抗拉強(qiáng)度以及物理伸展性，當(dāng)無紡布與塑料膜進(jìn)行充分結(jié)合，可以有效提升塑料膜的實(shí)際抗拉伸強(qiáng)度，對(duì)機(jī)械穿刺等外力作用也有足夠抵抗能力。無紡布材質(zhì)比較粗糙，這也進(jìn)一步加大了與建筑材料接觸面的融合，形成土工膜保護(hù)層的足夠穩(wěn)定。無紡布和塑料膜對(duì)于細(xì)菌以及一些化學(xué)反應(yīng)可以有很好的抗耐性，避光情況下，其使用年限可以保持很多年。

2.防滲土工膜強(qiáng)度、滲漏與穩(wěn)定若干關(guān)鍵問題分析

防滲土工膜用于水庫工程，能夠充分發(fā)揮高強(qiáng)度、防滲透和穩(wěn)定性等關(guān)鍵性能，在實(shí)際的設(shè)計(jì)和施工過程中，要對(duì)一些重要的影響問題深入研究，結(jié)合工程實(shí)際需要，實(shí)現(xiàn)土工膜的整體性能得到充分發(fā)揮。具體來說，這些關(guān)鍵問題包括以下幾個(gè)方面：

2.1土工膜聯(lián)合防滲體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）對(duì)土工膜使用規(guī)格的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)中，對(duì)于土工膜的使用規(guī)格的選擇，要充分考慮其墊層的基本情況、主要材料能承受的最大應(yīng)力和彈性程度尺度，并要綜合分析鋪設(shè)土工膜區(qū)域內(nèi)的最主要水源和墊層的最大粒徑等因素，對(duì)于土工膜的厚度，在具體的設(shè)計(jì)中不但要分析水壓力對(duì)強(qiáng)度的最大要求，而且還要考慮施工以及使用中不可避免的一些條件對(duì)土工膜性能的影響，包括氣候、埋壓、暴露、使用壽命等，要嚴(yán)格按照現(xiàn)行的國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范確定設(shè)計(jì)情況。

（2）對(duì)土工膜防滲層的設(shè)計(jì)

防滲層是土工膜發(fā)揮防滲功能的物理基礎(chǔ)，在具體的設(shè)計(jì)中，要強(qiáng)化對(duì)防滲墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。從上依次的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為：厚度為30cm的砂石過渡層，厚度為20cm的中砂墊層，土工膜層，壩體。對(duì)于上游壩面的設(shè)計(jì)，可采用堆卵石設(shè)計(jì)作為壩體的護(hù)坡，護(hù)坡厚度為60cm，其實(shí)際的粒徑約10-30cm。

（3）土工膜防滲墻的連接設(shè)計(jì)

首先要在水庫壩前利用黏土進(jìn)行鋪蓋，以形成對(duì)庫底的初步防滲處理，對(duì)于上游壩與黏土的連接處，建設(shè)防滲槽，防滲槽深度約為1.5m，槽底寬度控制在1.5m寬度。此時(shí)，將土工膜平鋪嵌入到防滲槽內(nèi)，之后用黏土進(jìn)行夯填壓實(shí)，確保土工膜處理過的防滲墻可以與庫底的黏土有效連接，形成封閉穩(wěn)定的防滲物。

2.2對(duì)土工膜防滲墻的施工

在防滲墻施工中，鋪設(shè)土工膜是整個(gè)施工過程中最關(guān)鍵的步驟，為確保施工質(zhì)量，幾個(gè)關(guān)鍵性的程序和環(huán)節(jié)必須牢牢把握，確保不發(fā)生任何問題。

（1）整平土工膜的鋪設(shè)面

總的來說，土工膜具備一定的堅(jiān)韌性，能夠承受外界較強(qiáng)的物理作用，普通滲水情況對(duì)其穩(wěn)定性不會(huì)有太大影響。但如果水頭形成得較大情況下，可能會(huì)裹挾一些尖銳的物體，可能會(huì)刺破土工膜。為防止這種情況的出現(xiàn)，水庫在進(jìn)行防滲作業(yè)時(shí)，要通過設(shè)置過濾設(shè)置及時(shí)預(yù)防清除各種有威脅的尖銳物體。在防滑槽的建設(shè)中，也要及時(shí)清除整個(gè)壩體表面的石子和樹根等堅(jiān)硬尖銳物體，同時(shí)噴灑一些除草劑等藥物，確保防滲墻不會(huì)受到草本植物的破壞。經(jīng)過整理的防滲坡要總體平整、光滑、密實(shí)，對(duì)土工膜形成保護(hù)作用。

（2）鋪設(shè)土工膜

鋪設(shè)土工膜要從建筑物的兩側(cè)進(jìn)行，采取從上向下的順序，以垂直方向進(jìn)行通幅的鋪設(shè)施工。鋪膜時(shí)，要掌握好力度，拉動(dòng)均勻，防止土工膜遭到意外的機(jī)械和人為的損傷。在鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣候和氣溫情況，還要依照產(chǎn)品說明的具體要求，提前留出由于溫度影響形成的變形伸縮，確保鋪設(shè)面積與實(shí)際應(yīng)用情況相符。

（3）連接土工膜

連接土工膜要按照膜的構(gòu)成分工序進(jìn)行，先是縫接下層的無紡布，接著是中層塑料膜的結(jié)合，最后縫接上層的無紡布。對(duì)土工膜的無紡布進(jìn)行縫接，可以采取縫紉機(jī)和尼龍線雙道方式進(jìn)行縫接，邊縫搭接的實(shí)際寬度控制在10cm，塑料膜利用焊接工藝方式進(jìn)行，焊接所用工具為自動(dòng)調(diào)溫功能的電熱式塑料雙道熱合機(jī)，所有焊接工作全部都要在施工現(xiàn)場(chǎng)完成。

3.結(jié)束語

綜上所述，對(duì)于水庫工程建設(shè)來說，防滲施工是一項(xiàng)非常重要的工序，很多防滲技術(shù)被充分采用，以確保水庫質(zhì)量的完好，確保其性能得到充分的發(fā)揮。土工膜是一種非常實(shí)用的防滲材料，因其構(gòu)成的主要成分都具有較好的拉伸強(qiáng)度和使用的穩(wěn)定性，且塑料膜可以提供很好的防滲能力，使得土工膜在水庫工程領(lǐng)域得到充分的使用。在實(shí)際的設(shè)計(jì)施工過程中，重點(diǎn)把握幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，位水庫工程高質(zhì)量的防滲性能奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，其應(yīng)用空間值得深入挖掘。

【參考文獻(xiàn)】

【1】王帥. 平原水庫土工膜防滲及圍壩穩(wěn)定性分析[J]. 山東大學(xué)，2013，06.