浅谈水利工程施工中复合土工膜的运用

邢爱玲 焦丽艳

摘要：土工合成材料是应用于水利工程的、以合成材料为原材料制成的新型建筑材料，已广泛应用于水利、公路、铁路、港口、建筑等工程的各个领域。目前，国内外通常采用聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维及聚乙烯醇纤维等原材料制造土工合成材料，形成了八大系列产品，如：土工织物、土工膜、土工网、土工格栅、土工席垫、土工格室、土工复合材料及相关产品等。其中土工膜是土工合成材料中应用最早也是最广泛的一种系列产品，土工膜为相对不透水的聚合物薄片，在沿途和土木工程中用于防渗和气体的输送；土工复合材料为用两种以上土工合成材料经人工组合的复合体，用于排水、截水及加筋等。

关键字：水利工程土工膜施工工序

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引言：土工膜作为一种良好的防渗材料，目前在土石坝中，特别是堤坝防渗工程中已被广泛的采用；在混凝土坝或碾压式混凝土坝修补中，作为防渗护面也逐渐增多其使用量约为土工织物使用量的11%左右；在我国土坝建设和堤防加固中，作为垂直防渗墙的墙体材料被广泛使用。

一、土工膜在水利工程施工中概述

1.1土工膜在水利工程中应用广泛

水利土工膜以塑料薄膜作为防渗基材，与无纺布复合而成的土工防渗材料，它的防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。水利土工膜具有较高的抗拉强度和延伸性，它与塑料薄膜结合后，不仅增大了塑料薄膜的抗拉强度和抗穿刺能力，而且由于无纺布表面粗糙，增大了接触面的摩擦系数，有利于复合土工膜及保护层的稳定。同时，它们对细菌和化学作用有较好的耐侵蚀性，不怕酸、碱、盐类的侵蚀，在避光使用情况下，使用寿命长。抗拉力、抗撕裂强度高、在粗糙坚硬的基础上，具有极好的抗穿刺能力。抗植物根系穿透能力符合规定。可焊性能良好，可采用热风、热楔焊接、施工方便。

1.2 土工膜施工中常见问题 经常遭受石块或其它尖棱物的穿刺破坏；由于土工薄膜缺少约束支持，在承受水压力和土压力时易于被鼓破；薄膜受到下层气体或液体的顶托产生应力集中导致破坏；铺设在支撑土与混凝土面板之间的土工薄膜由于受到温度、重力、土体位移、浪击和水位变化等因素的影响，可能引起界面滑动，使土工薄膜产生过度拉伸，撕裂或擦伤；在斜面上用土或混凝土面板保护土工薄膜，当水位骤降时，土体中的孔隙水压力和库水位失去平衡而造成失稳滑动。只要按照施工规范和施工组织设计施工，确保施工质量，就可避免或减少类似问题的出现。

土工膜施工工艺措施

土工合成材料自广泛用于水利工程建设以来，在水利水电工程建设中引起不小的变革，这不仅反映在水利水电工程的材料使用上，而且反映在设计原理、计算方法、施工工艺和工程管理上。目前，国内生产土工膜的厂家比较多，产品规格也五花八门，有一布一膜，一布二膜，二布一膜，二布二膜及多布多膜等。型号有200g/m2~1000g/m2等，亦可由用户根据自己的实际情况提出要求，由厂家根据要求单独生产。防渗土工合成材料主要用于垂直铺膜防渗和坡面铺膜防渗，因铺设结构形式的不同，其施工工艺和铺设技术也不尽相同。

2.1 土工膜施工工艺流程：

图3土工膜施工工艺流程图

2.2土工膜的主要施工工艺

清基处理。土工膜铺设前首先进行清基处理，若遇植物根系、腐殖土及其它杂物必须挖掉，要求对河槽底部进行人工平整基础，用振动碾碾压，经试验合格后，进行土工膜铺设。 （2）裁剪铺设。土工膜裁剪时，为了施工时膜与膜的拼接，每边预留10cm宽拼缝带。铺设前应检查复合土工膜外观质量，土工膜不允许有沙眼、疵点杂质，记录并修补出现的机械损伤等缺陷，严重的予以更换。土工膜用胶轮车或人力运输到铺设地段，沿河槽顺流方向缓慢滚放铺设。铺开后，人工从四边拉平找正。铺设要求复合土工膜与基础吻合平整，松紧适度。为了避免应力集中和方便拼接，土工膜搭接和缝接符合规范要求。在施工时禁止施工人员穿硬底鞋或带钉鞋，以免产生应力集中和人为造成土工膜损伤。 （3）复合土工膜的拼接。土工膜的连接采用自动爬行热焊机进行膜焊布缝的方式。焊接时必须清除膜面的脏物，保证膜面干净。膜与膜接合平整并搭接约5cm后方可焊接。焊接前，在拼缝部位的底下垫一块木板，保证焊机在平整的基面上行走，焊接过程中应注意观察焊缝质量，并根据气温、风向、风力随时调整焊接温度及行走速度。双线焊缝质量要做到透明、无气泡、无漏焊、熔点或焊缝错过等现象，拼接缝质量采用双焊线加压法检测。土工膜焊接检验合格后，即进行面层土工布的缝接。布与布的缝接采用手提式封包机，缝合方式为肘接，缝合针距约6 mm，缝线采用三股双丝涤纶绞线。缝合面要求松紧适度，缝接平顺，无褶皱。复合土工膜的锚固。

三复合土工膜施工质量与管理控制要点

3.1 土工膜施工工序质量控制

（1）防渗土工膜与支撑材料接触面应力求平整，以免薄膜被刺坡丧失其防渗作用。否则，应设细粒垫层，以保护土工膜不被损伤。（2）防渗土工膜自身的连接。聚乙烯土工膜的连接方式可归纳为三种，即粘结法、焊接法以及硫化法，视土工膜的原材料的不同而选择。所有连接缝的抗渗性能均应进行检查，以防接缝连接不好而渗漏，建议0.5mm以上土工膜使用焊接为最好。（3）防渗土工膜与周边边界的连接。防渗土工膜与周边边界必须严密结合。施工时可在地基和岸坡开挖锚固槽连接。如果地基是浅层砂砾石透水层，则应将砂砾石开挖掉，直至基岩，然后浇筑混凝土底座，将土工膜固定在混凝土内；如果地基是不透水粘土层，可开挖深为2m，宽为4m左右的锚固槽，将土工薄膜置于槽内，然后密实回填粘土；如果地基是深厚的砂砾石透水层，可采用土工膜铺盖的方式进行防渗，其长度根据计算确定。铺盖部位必须整平，并铺设厚约30cm，最大粒径为20mm的过渡层。同样土工膜上也要铺设过滤层，随后加设保护层。土工膜周边应与两岸岸坡不透水层严密结合。防渗膜与锚固槽的连接视土工膜与混凝土的允许接触渗透坡降确定。

3.2 土工膜施工质量管理控制

土工膜防渗体施工管理与质量控制是保证土工膜防渗体施工过程不遗留渗漏隐患的极其重要环节。施工单位不但要有健全的质检机构进行质量检测,而且还需派专人负责施工现场的质量检测及施工管理工作。做到领导重视,技术管理人员负责,施工人员掌握保证质量的有关知识,确保施工质量,杜绝渗漏隐患。在施工中须注意有关事项如下:①涉及到土工膜施工的场地要平整,并清除有可能损坏土工膜的带棱角的物体;②禁止施工人员在膜上行走,防止人为用硬物碰撞薄膜,严禁带火烟蒂与土工膜接触;③土工膜焊接机要由经过训练的专人操作,接缝时必须将焊接范围的土工膜清除干净;④检测土工膜的厚度及完好性,不合格产品不得使用; ⑤发现渗漏隐患要追查原因,并及时修补处理; ⑥保护层土料要控制在设计限制粒径内,严防与其他土石料相掺混;⑦土工膜避光、隔热储存,停工季节及交通交叉处的土工膜必须用保护层土料加以埋置保护;⑧夜间不应进行土工膜防渗体任何工序的施工。为保证施工质量,杜绝土工膜渗漏隐患,指派专人操作焊机,并跟班进行质量检测及现场管理外,建设单位还派专人负责质量检测与监督,没有双方的质量检测合格认可,不得进行下道工序的施工。

参考文献

[1] 苗莉, 程海洋. 水利工程防渗处理施工技术应用的探析[J]. 黑龙江科技信息,2010,(01)

[2] 张振刚, 沈光来. 水利工程防渗处理施工技术综述[J]. 科技致富向导, 2011,(06)

[3] 张伟. 水利工程中防渗施工工艺探讨[J]. 科技风, 2010,(10)