垂直铺塑技术在水库大坝防渗加固中的应用

朱芳芳

(塔里木河流域喀什管理局，新疆 喀什 847000)

0 引 言

由于受限于资金、技术等原因，各类型年代较久远水库防渗加固工程是目前我国众多地区面临的水利治理难题之一，且数目巨大，因此必须探索防渗效果好、成本低、技术门槛较低的加固技术，这就使得垂直塑膜防渗技术应运而生。

1 工程概况

苏库恰克水库位于叶尔羌河西岸中游灌区，系灌注式平原水库，主要建筑物由主坝、副坝、放水闸、放水渠、库外渠、排水渠等组成，属Ⅱ等大(2)型工程。水库设计总库容1.6亿m3，东西坝长21.4km，最大坝高7.7m。苏库恰克水库于1985年投入使用，平均年调水可达1.3亿m3，控制灌溉面积超过7.27万hm2，产生了极大的经济效益。在2016年中旬，相关部门监测出苏库恰克水库坝体存在渗漏问题，渗透系数达到3.0×10-3cm/s，需要进行除险加固措施。

2 垂直铺塑技术设计分析

2.1 塑料薄膜基本参数设计

1)薄膜力学指标设计：

塑料薄膜的隔水性、经济性、一定程度变形能力均较好，因此是理想的防渗材料。目前水利工程中常用的塑料薄膜为两种：聚氯乙烯、聚乙烯，其中后者更耐老化，寿命更长，因此本项目设计选用聚乙烯薄膜，主要力学指标见下表1所示[1]。

表1 聚乙烯薄膜力学指标

2)薄膜厚度设计：

在此应用薄膜理论公式来计算其厚度t，具体见(2-1)所示[2]。当应变系数T<5时，说明薄膜厚度太小，可能被撕裂；当T≥5时，说明厚度合适。经计算本项目所用薄膜厚度不得低于0.16mm，因此最终选取0.18mm。

T=0.122·Pt·α·ε-0.5

(1)

式中：T为薄膜应变系数；P为薄膜承受的水压力，kPa；α为薄膜允许最大拉应力，kg/cm2；ε为正方形孔隙边长，m。

3)铺塑位置设计：

防渗体的防渗效果除了和结构、材料等有关外，还和铺设位置紧密联系。……