水利工程防滲中土工合成材料的應(yīng)用分析

陳艷麗 戚丁文

遼寧省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院 遼寧沈陽(yáng) 110032

1 土工合成材料的特征以及結(jié)構(gòu)形式

土工合成材料是由合成橡膠、合成纖維以及塑料等聚合物制成，屬于一種新型建筑材料，被廣泛使用于鐵路工程、水利工程及公路建設(shè)等施工當(dāng)中。將其安置在土壤表面以及各土層之間，能夠有效提高土壤強(qiáng)度、保護(hù)土體，起到防滲作用，保證了工程質(zhì)量，提升工程使用壽命，是水利工程施工過(guò)程中極為重要的施工材料。

水利工程方面，土工合成材料主要被應(yīng)用于堤壩的垂直防滲心墻、混凝土壩以及施工圍堰等方面的防滲。以往的土壩防滲施工過(guò)程中，大多采用較厚的黏土斜墻，可達(dá)數(shù)米甚至幾十米的厚度，黏土使用量較大。而防滲土工合成材料，不僅具有較強(qiáng)防水性，其防滲厚度很薄，便于施工，可有效地縮短施工周期，控制成本開支，并且防滲效果十分明顯，工程防滲功能提升，可溶有效的減少渠堤土壤的水量，防止渠道凍脹。然而土工合成材料的防滲形式較為多樣化，在施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行施工，保障土工膜的焊接質(zhì)量，提升防滲功能以及抗壓強(qiáng)度[1]。

目前國(guó)內(nèi)土工合成材料主要可分為復(fù)合土工膜以及土工膜兩種。其中復(fù)合土工膜在水利工程中應(yīng)用更為廣泛，無(wú)論工程有多么的復(fù)雜都能夠適應(yīng)，通?？筛鶕?jù)工程情況對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，采用一布一膜、兩布一膜或者三布兩膜等不同材料，來(lái)適應(yīng)工程的不同要求。

2 復(fù)合土工膜的鋪設(shè)技術(shù)

通常在鋪設(shè)前，需對(duì)土層進(jìn)行無(wú)砂混凝土施工，對(duì)堤壩進(jìn)行一定的調(diào)整，再結(jié)合實(shí)際情況，根據(jù)制定的防滲結(jié)構(gòu)對(duì)其鋪設(shè)復(fù)合土工膜。堤壩的上游部分可采用橫鋪以及順鋪的方式，對(duì)其進(jìn)行復(fù)合土工膜的鋪設(shè)工作。在進(jìn)行鋪設(shè)施工時(shí)，土膜應(yīng)當(dāng)是表面平整、從下而上進(jìn)行的，保證其松緊程度，應(yīng)根據(jù)施工實(shí)際情況留有一定的余幅，防止受拉過(guò)緊，使得土工膜受到一定的破壞。在堤壩的上游處可設(shè)置抗滑槽，并在抗滑槽上端折疊50厘米左右的復(fù)合土工膜，作為一定的余量。

為了盡可能的保障復(fù)合土工膜之間的相互連接可靠，應(yīng)當(dāng)采用混凝土對(duì)其進(jìn)行連接，并在完成連接之后，要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行水壓測(cè)試，查看連接處是否有滲水的情況，在確認(rèn)無(wú)滲漏情況發(fā)生的時(shí)候再繼續(xù)下一步的施工作業(yè)。復(fù)合土工膜與防滲墻的連接可采用扁鐵進(jìn)行加固，在周邊設(shè)置伸縮節(jié)，保障復(fù)合土工膜具備較強(qiáng)的伸縮能力。

3 復(fù)合土工膜的焊接

在完成復(fù)合土工膜鋪設(shè)工作之后，便是焊接拼接的環(huán)節(jié)，通常，拼接方式多采用的是熱熔焊接法，這種焊接方式具有抗拉強(qiáng)度高，焊接質(zhì)量高的特征，焊縫優(yōu)勢(shì)比較突出。此外，焊機(jī)焊接溫度以及速度是可調(diào)控的，可對(duì)不同材料進(jìn)行操作。在進(jìn)行拼接工作時(shí)，可在現(xiàn)場(chǎng)試拼接，測(cè)試焊接質(zhì)量，待質(zhì)量趨于穩(wěn)定之后，再進(jìn)行正式的焊接操作。為了保障焊接質(zhì)量、加快焊接施工進(jìn)度，可根據(jù)實(shí)際情況提前焊好拼接，再運(yùn)到壩面進(jìn)行鋪設(shè)以及拼接，在正式焊接前，也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)的試焊工作，并對(duì)合格的試焊樣品進(jìn)行拉伸強(qiáng)度檢測(cè)，確定焊縫合格后再進(jìn)行正式焊接。

在完成焊接之后，需對(duì)焊縫質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)。首先目測(cè)，看是否有漏焊，接縫處燙傷損壞程度如何，拼接是否均衡完整等。在目測(cè)合格之后，再采用充氣法或者是真空法對(duì)其進(jìn)行最后的質(zhì)量檢測(cè)以及評(píng)估。此外，土工膜還應(yīng)當(dāng)按照使用頻率進(jìn)行抽樣，做拉伸強(qiáng)度檢測(cè)，大約是1000平方米抽取樣品一次，焊縫強(qiáng)度高于母材強(qiáng)度的百分之八十，在接縫處試樣不會(huì)出現(xiàn)斷裂，為測(cè)試合格，否則，接縫質(zhì)量不合格。對(duì)于質(zhì)量不合格的焊縫應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊，并再次檢測(cè)，直到焊縫質(zhì)量合格為止。為了保護(hù)土工膜表面的無(wú)紡布，可利用手提縫紉機(jī)進(jìn)行縫合。

在施工過(guò)程中，為了防止土工膜在壩面上滑動(dòng)，應(yīng)在無(wú)砂混凝土表面刷上瀝青，連接復(fù)合土工膜，保證其不影響透水的效果，且增大抗滑阻力，效果十分明顯[2]。

4 施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題

（1）復(fù)合土工膜在運(yùn)輸以及儲(chǔ)存過(guò)程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)加保護(hù)，防止雨水淋濕、高溫炙烤，更要防范其被酸堿腐蝕，避免長(zhǎng)期在陽(yáng)光下暴曬，在使用前應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行抽檢，確保材料的質(zhì)量。

（2）復(fù)合土工膜在鋪設(shè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)保證其順直平整，將松緊度控制在合適的范圍之內(nèi)，應(yīng)當(dāng)與地面之間保持一定的密實(shí)度，不能有空隙，在施工過(guò)程中，鋪設(shè)的工作人員應(yīng)當(dāng)注意不要穿硬底鞋進(jìn)行施工操作。

（3）應(yīng)采用寬幅材料，盡量減少接縫，且接縫應(yīng)與最大拉力方向保持一致。在復(fù)合土工膜之間應(yīng)當(dāng)采用縫接，對(duì)于寬度的設(shè)置要根據(jù)設(shè)計(jì)的要求及規(guī)范，對(duì)于出現(xiàn)不平整的地方在鋪設(shè)進(jìn)行時(shí)要適當(dāng)拓展寬度。

（4）坡面在鋪設(shè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)是自下而上的，坡頂、坡腳應(yīng)當(dāng)采用可靠的方法對(duì)其進(jìn)行固定，防止其滑動(dòng)。

此外，在施工過(guò)程中常常出現(xiàn)以下問(wèn)題：①土工膜經(jīng)常遭到石塊或者尖銳物的破壞刺穿；②由于缺乏一定的支撐，在水壓或者是土壓過(guò)大時(shí)，土工膜往往容易被破壞；③受到溫度、重力、浪擊以及水位的變化等諸多因素影響，導(dǎo)致界面出現(xiàn)滑動(dòng)，使土工膜過(guò)度拉伸、撕裂。因此，在施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范以及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，以保障施工的質(zhì)量[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

土工合成材料屬于新型建筑材料，雖然技術(shù)較為簡(jiǎn)單，為水利施工提供了便捷性，但是在仍有許多不可控的因素影響其使用性能，既有來(lái)自于自然界以及天氣等因素的影響，也有因自身材料質(zhì)量問(wèn)題，或施工步驟不嚴(yán)格按照規(guī)定執(zhí)行的。需要施工人員在操作過(guò)程中，嚴(yán)格把控每一個(gè)環(huán)節(jié)，根據(jù)規(guī)范進(jìn)行操作，將各種不利因素的影響降到最低，才能保證土工合成材料在實(shí)際工程中發(fā)揮有效作用。