復(fù)合土工膜防滲技術(shù)在全防滲水庫(kù)中的應(yīng)用

□周 佺（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第十三師水務(wù)管理有限公司）

1 工程概況

沙棗泉匯流工程主要匯集沙棗泉灌區(qū)坎爾井、泉水,充分利用沙棗泉灌區(qū)冬季棄水及夏季余水蓄庫(kù)，匯流池總庫(kù)容430萬(wàn)m3，工程規(guī)模屬?。?）型。該工程由河南省對(duì)口援疆十三師資金建設(shè)。匯流池位于山前傾斜沖洪積平原區(qū)，利用沙棗泉灌區(qū)南緣天然洼地四面筑壩近矩形布置，壩線(xiàn)長(zhǎng)2709m，壩頂寬5m，上、下游壩坡比均為1：2。庫(kù)區(qū)北高南低，最大壩高18m（南壩），壩體采用土工膜防滲砂礫石均質(zhì)壩。

庫(kù)區(qū)地層巖性上部為第四系上更新統(tǒng)—全更新統(tǒng)洪積堆積（Q3-4pl）礫石，級(jí)配不良、顆粒多呈棱角狀，厚度1.50～7.50m。下部為第三系中新統(tǒng)桃園組（N1t）細(xì)礫巖與泥巖互層，強(qiáng)風(fēng)化層厚度1.50～2.00m。第四系覆蓋層及第三系強(qiáng)分化層均為中等透水層，需對(duì)庫(kù)盤(pán)全防滲。設(shè)計(jì)采用兩布一膜防滲，庫(kù)盤(pán)鋪膜面積43.00萬(wàn)m2，壩坡及庫(kù)盤(pán)鋪膜面積合計(jì)53.42萬(wàn)m2。

2 防滲設(shè)計(jì)

2.1 土工膜的選擇

根據(jù)庫(kù)盤(pán)地層巖性，最大承壓水頭經(jīng)經(jīng)濟(jì)比選選擇土工膜規(guī)格。本工程最大水頭靠近南壩段為15m，庫(kù)盤(pán)級(jí)配不良礫多為尖角礫石對(duì)防滲膜極為不利，經(jīng)經(jīng)濟(jì)比選采用2布1膜，土工膜規(guī)格選用為200g/0.50mm/200g的針刺短纖滌綸2布1膜(PE膜)，幅寬為8m。土工膜的物理力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)符合《聚乙烯(PE)土工膜防滲工程技術(shù)規(guī)范》要求。

2.2 防滲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

庫(kù)盤(pán)防滲層結(jié)構(gòu)自上而下為：上覆50cm厚砂礫土+10cm風(fēng)積沙上保護(hù)層+兩布一膜+10cm風(fēng)積沙墊層+支持層（庫(kù)盤(pán)基面）。大壩上游壩坡防滲結(jié)構(gòu)自上而下依次結(jié)構(gòu)為：15cm厚C20現(xiàn)澆混凝土板防護(hù)層+3cm砂漿墊層+土工膜防滲層+3cm砂漿墊層+支持層（壩坡）。

庫(kù)盤(pán)原地形縱坡大，地形起伏，庫(kù)盤(pán)表層有稀疏雜草，局部沙質(zhì)沙巖出露，為減少工程投資，庫(kù)盤(pán)也是本工程壩殼料場(chǎng)之一。壩殼料取土范圍在壩坡坡腳50m范圍之外，庫(kù)盤(pán)取完料之后應(yīng)進(jìn)行整平，坡比≤1:30。

2.3 復(fù)合土工膜與建筑物的連接

壩坡復(fù)合土工膜與庫(kù)盤(pán)防滲膜連接形成封閉體系，設(shè)計(jì)護(hù)坡土工膜從阻滑墻底繞過(guò)，阻滑墻基槽存在陰陽(yáng)角，該處的復(fù)合土工膜的鋪設(shè)應(yīng)采取防護(hù)措施避免阻滑墻膜板鋼管支撐對(duì)土工膜的損壞，設(shè)計(jì)采用混凝土阻滑墻與膜之間設(shè)10cm沙墊層，在澆筑阻滑墻時(shí)預(yù)埋土工膜，預(yù)留復(fù)合土工膜上覆沙保護(hù)層防止鋼筋頭、鐵絲及人為刺破，待阻滑墻澆完后，再進(jìn)行庫(kù)盤(pán)防滲膜與護(hù)坡防滲膜的焊接。土工膜與水庫(kù)放水涵洞的連接常是庫(kù)盤(pán)防滲的關(guān)鍵部位，要求連接嚴(yán)密、牢靠，留有伸縮余量，防止因建筑物沉陷而使復(fù)合土工膜拉壞。

3 復(fù)合土工膜防滲體施工

3.1 庫(kù)盤(pán)防滲體施工工藝和要求

清理庫(kù)盤(pán)表面30cm腐殖土、草皮等雜物，對(duì)庫(kù)盤(pán)內(nèi)的探坑等坑洞要進(jìn)行回填夯實(shí)。對(duì)于不滿(mǎn)足要求的巖石出露段應(yīng)采用免爆頭鑿除，使地形保持平緩，不出現(xiàn)明顯地形凸變處。庫(kù)盤(pán)防滲體施工應(yīng)分區(qū)進(jìn)行，將庫(kù)盤(pán)垂直主壩（南壩）軸線(xiàn)方向按50～100m寬度分為若干區(qū)域，規(guī)劃好施工運(yùn)輸、鋪設(shè)的先后順序以及覆蓋土料堆放、施工控制點(diǎn)等施工平面布置。分區(qū)段開(kāi)挖區(qū)段內(nèi)土料，運(yùn)至筑壩區(qū)或覆蓋料堆放區(qū)。當(dāng)該區(qū)段開(kāi)挖至基面設(shè)計(jì)高程，即對(duì)該區(qū)進(jìn)行清理平整。庫(kù)盤(pán)內(nèi)平整要求對(duì)原基面進(jìn)行碾壓，沒(méi)有尖銳凸起。對(duì)庫(kù)盤(pán)內(nèi)存在的蘆葦?shù)葟?qiáng)穿透植物根系要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)處理，用草甘磷滴入其根部主干滅殺。庫(kù)盤(pán)清理經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，鋪設(shè)10cm砂墊層，靜碾一遍后鋪設(shè)土工膜。庫(kù)盤(pán)土工膜鋪膜方向基本平行于庫(kù)盤(pán)縱坡方向。上保護(hù)層施工時(shí)要用鏟車(chē)在膜面外向膜上均勻倒料，人工攤鋪，避免對(duì)土工膜造成損壞，膜上10cm沙保護(hù)層禁止重型機(jī)械碾壓。上覆砂礫石層采用鏟車(chē)按覆蓋厚度均勻上料，輕微整平，嚴(yán)禁大范圍平整土料。

3.2 壩坡復(fù)合土工膜施工工藝和要求

按設(shè)計(jì)壩坡削坡并整平坡面、夯實(shí)基面，壩坡坡面要求做到壩坡面平整，密實(shí)。驗(yàn)收合格后再做3cm砂漿墊層找平。砂漿墊層施工完畢并經(jīng)驗(yàn)收合格后，再將復(fù)合土工膜卷材自上而下沿坡面徐徐展放至壩趾，四周邊緣要展平，鋪膜方向平行于壩坡坡面。長(zhǎng)度不夠需要連接時(shí)，要在平地連好后再做鋪設(shè)。復(fù)合土工膜上設(shè)3cm砂漿保護(hù)層，因此在土工膜上鋪3cm厚砂漿保護(hù)層，避免護(hù)坡板支模過(guò)程中對(duì)土工膜損壞，有效的控制土工膜的質(zhì)量。

3.3 復(fù)合土工膜的拼接要求

土工膜的連接采用雙焊縫搭接，土工布采用縫接。土工膜接縫要避開(kāi)轉(zhuǎn)角，設(shè)在平面處，膜塊間節(jié)點(diǎn)應(yīng)為T(mén)字形，禁止出現(xiàn)十字型接縫。施工中要求天氣晴好，嚴(yán)禁在雨天、高溫和大風(fēng)天氣施工。焊接基底表面應(yīng)干燥，焊接前清除膜面上的砂子、泥土等臟物，再用干凈毛巾擦凈焊接處，保證膜面干凈。正式焊接前，應(yīng)先根據(jù)施工氣溫、PE膜厚度，利用相同材質(zhì)的PE膜進(jìn)行試焊，試焊行走速度1.50～2.50m/s,溫度為220～300℃，掌握好焊接機(jī)溫度及行走速度。通過(guò)對(duì)每臺(tái)焊機(jī)試焊結(jié)果的檢測(cè)，確定好施工工藝參數(shù)，再進(jìn)行正式施工。兩幅膜拼接寬度＞10cm，拼接焊縫兩條，每條寬10mm，焊縫應(yīng)透明、平整、順直、連續(xù)。兩條焊縫間留有空腔，用此空腔檢查其焊縫質(zhì)量。

4 復(fù)合土工膜鋪設(shè)質(zhì)量控制

4.1 施工操作過(guò)程控制

每一卷復(fù)合土工膜在現(xiàn)場(chǎng)打開(kāi)后，要全面檢查，對(duì)局部的孔洞要做出標(biāo)記以便于修補(bǔ)；對(duì)大面積損傷的復(fù)合土工膜要裁剪掉或禁止使用，在分清責(zé)任后以便退貨處理。檢查時(shí)還要注意針刺短纖土工織物上存在的雜物及斷針，施工時(shí)要進(jìn)行摘除或按合同要求處理。施工人員鋪設(shè)土工膜時(shí)嚴(yán)格遵守復(fù)合土工膜施工技術(shù)要求。鋪設(shè)土工膜不宜拉得太緊，宜留約3%呈自然松弛量，避免硬折和損傷。鋪膜完畢后應(yīng)仔細(xì)檢查接頭是否符合要求，膜面是否有破漏等，否則應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)補(bǔ)救措施，直至合格后才能回填保護(hù)層。做到隨鋪隨壓，復(fù)合土工膜鋪設(shè)要與保護(hù)層鋪設(shè)相協(xié)調(diào)。

4.2 施工質(zhì)量檢驗(yàn)

土工膜接縫檢測(cè)方法有目測(cè)法和現(xiàn)場(chǎng)檢漏法。目測(cè)法：復(fù)合土工膜焊接好后，觀(guān)察有無(wú)漏接，接縫是否燙損，有無(wú)褶皺，是否拼接均勻等。現(xiàn)場(chǎng)檢漏采用充氣法：焊縫為雙條，兩條之間留有空腔，將待測(cè)段兩端封死，插入氣針，充氣至0.05～0.20MPa，靜觀(guān)0.50min，觀(guān)察真空表，如氣壓無(wú)下降，表明不漏，焊縫合格，否則要查找原因及時(shí)修補(bǔ)。自檢合格后提交監(jiān)理單位、質(zhì)檢部門(mén)及甲方聯(lián)合抽樣檢查，實(shí)行逐段認(rèn)證簽證，對(duì)于虛焊、漏焊的接縫應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊，并對(duì)補(bǔ)焊部位進(jìn)行充氣檢測(cè)，直至驗(yàn)收合格后，才可以進(jìn)行下道工序。

5 結(jié)語(yǔ)

全庫(kù)盤(pán)防滲水庫(kù)設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單，施工成功與不成功的案例均存在。筆者認(rèn)為只要設(shè)計(jì)合理，施工嚴(yán)格控制各工序環(huán)節(jié)，加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，特別是土工膜鋪設(shè)過(guò)程質(zhì)量控制，土工膜在全庫(kù)盤(pán)防滲就能取得較為理想的防滲效果。該工程已蓄水2年，通過(guò)對(duì)浸潤(rùn)線(xiàn)和壩后滲流觀(guān)測(cè)，未出現(xiàn)異常情況。