非織造復合土工膜、土工織物在水利工程中的應用和質量控制

杜學能

（甘肅科瑞水電工程試驗檢測有限公司，甘肅蘭州730046）

非織造復合土工膜、土工織物在水利工程中應用十分廣泛，分別為不透水材料和透水材料，置于土體內部、表面或各種土體之間，發(fā)揮加強和保護土體的作用。兩種材料都有制作簡單、整體性強、適應性強、造價低、施工速度快等優(yōu)點，發(fā)展非常迅速，尤其在壩體及庫區(qū)、灌區(qū)渠道、河道治理、田間蓄水池等防滲工程中的大量應用及其成效，引起了廣大工程技術人員的高度重視。

1 非織造復合土工膜、土工織物概述

土工織物：由纖維紗或長絲等按一定方向排列，經機械織成的布狀土工織物，按加工工藝分為編織、機織和針織土工織物。

非織造型土工織物：由短纖維或長絲按隨機或定向排列，經機械纏合、熱黏或化黏而形成的絮狀或布狀土工織物。

水利工程常用非織造復合土工膜包括短纖針刺非織造復合土工膜，長絲紡粘針刺非織造復合土工膜；非織造土工織物包括短纖針刺非織造土工布、長絲紡粘針刺非織造土工布。

2 非織造復合土工膜、土工織物在水利工程中的功能和應用

2.1 加筋功能

土工布與工作面形成整體進行加固，減少沉降。土工布與砂墊層一起使用形成一墊層整體，在受到荷載的時候能夠將荷載向不同部位分散，減少應力集中，從而減少不均勻沉降，提高工作面整體性，增加建筑物結構的穩(wěn)定性。

2.2 防滲功能

壩體及庫區(qū)、灌區(qū)渠道、河道治理、田間蓄水池等建筑物都有防滲、防漏的要求。用于防滲的主要是非織造復合土工膜。

2.3 防護功能

減少水流對土體的沖刷，有效地將集中應力擴散、傳遞或分解，防止土體受外力作用而破壞，保護土壤。

2.4 隔離功能

土工布可將不同的土質結構進行分離，形成穩(wěn)定的分界面，使各層結構分離，按照要求發(fā)揮各自的特性和整體作用，以避免相互混雜產生不良效果。在土石混合壩中用作隔離不同的筑壩材料。

2.5 反濾功能

當水由細粒土層流入粗粒土層時，可利用土工織物良好的透氣性和透水性，使水流通過，而保留細顆粒土等，從而保持水土工程的穩(wěn)定。

2.6 排水功能

長絲無紡土工布可以在土體中形成排水通道，把土中水分匯集起來，沿著材料的平面排出體外，主要用于壩內部垂直或水平排水，土壩或土堤中的防滲土工膜后面或混凝土護面下部的排水，擋土墻后面的排水以及各建筑物周圍的排水等。

3 非織造復合土工膜、土工織物在水利工程中的質量控制

3.1 原材料質量控制

材料選購依據(jù)設計單位的設計圖紙要求選擇規(guī)格型號，進行抽樣檢測，各項檢測技術指標達到設計要求，經業(yè)主同意方可進場。材料進場應提交出廠合格證明和試驗檢測報告。材料進場后貯存中不得沾污、雨淋、破損、避免長期暴曬和直立。進場材料應按設計要求和合同規(guī)定對產品按批量進行檢測，其力學指標和水力學指標應委托有相應資質的檢測單位進行檢測。它的工程特性需要依靠標準試驗確定，必須符合標準要求。檢測內容見表1、表2 和表3。

表2 長絲紡粘針刺非織造土工布GB/T17639-2008 基本技術要求

3.2 接縫的質量

施工中土工膜或布的接縫是不可避免的，而接縫往往是整個結構中的薄弱點，接縫處理是土工膜或布施工的一個關鍵程序，直接影響其工程的運行時間。土工膜或布場內拼接，為了施工方便，保障拼接質量，膜或布盡量采用寬幅，減少壩坡現(xiàn)場拼接量。施工前根據(jù)膜或布的幅寬，現(xiàn)場長度需要在庫內專用場地裁剪，并拼接成符合要求尺寸的塊體，卷到鋼管上，人工搬運到現(xiàn)場鋪設。根據(jù)質量檢測和相關數(shù)據(jù)表明，采用熱焊接方式來處理可以得到比較理想的效果，熱焊接方式先使土工膜表面熔化，然后通過施加一定的壓力使之融合成體。焊接前要調整好接縫處搭接寬度，且平整、無褶皺。焊接時要有經驗的專業(yè)技術人員完成，調整好溫度和速度。此焊接方式所得焊縫為雙道直縫，每道寬1 cm，間隔寬1 cm，焊縫處土工膜搭接寬度10 cm。膜焊接完成后進行外觀檢測，是否有表面缺陷，若焊縫透明、均勻、無褶皺、無空洞、無氣泡、手剝離堅固等，可視為合格。外觀檢測合格后可進行抽樣測試，根據(jù)規(guī)范要求隨機抽取試樣，做接縫拉伸強度試驗，要求接縫強度大于等于母材的80%，且試樣破壞位置在接縫外，則接縫質量合格。反之，不合格。接縫搭接寬度處的布要進行縫合，保護接縫和膜。接縫焊接不合格的可重新補焊，補焊大小為大于破洞周圍10 cm 為宜。

3.3 施工現(xiàn)場質量控制

膜或布鋪設前要按設計要求進行場地平整，對尖石、樹根等雜質清除，基面要平整，不可有凹凸現(xiàn)象，清理好的基面要夯緊，使膜或布鋪設后緊貼基面。但不能將膜或布拉得太緊，不得打皺，拼接要安穩(wěn)，嚴格按技術規(guī)范施工。鋪設過程中不能有大量氣泡在膜下，所以一次鋪膜面積不能過大，邊鋪設邊蓋保護層土料，鋪設時場地人員穿平底鞋。

4 結束語

近年來，非織造復合土工膜、土工織物在國內水利工程中的應用范圍不斷擴大，尤其是在中小型水庫及農田灌溉中取得了明顯的效果。今后需總結經驗，不斷尋求和探索土工合成材料技術發(fā)展，更好地服務于水利工程建設，提升水利工程質量，促進我國水利工程建設事業(yè)的發(fā)展。