水庫工程防滲土工膜的強(qiáng)度、滲漏與穩(wěn)定若干關(guān)鍵問題

楊俊露 新疆紅巖鑫源水利經(jīng)營管理有限公司 830000

在我國的很多中小水庫建設(shè)領(lǐng)域，防滲土工膜是一種必不可少的技術(shù)選擇。作為一種新型的防滲材料，土工膜有足夠工程強(qiáng)度和防水性質(zhì)，通過使用這種防滲膜，可以極大提升水庫工程的防滲能力。在具體的施工和使用過程中，需要針對土木膜的一些關(guān)鍵性問題，分析其形成的根本原因，進(jìn)而做好各方面的處理，以確保施工質(zhì)量，確保土木膜的性能能夠得到充分發(fā)揮。

1.防滲土工膜概述

用于水庫等工程領(lǐng)域的土工膜，其構(gòu)成的主要成分包括塑料膜防滲基材和復(fù)合無紡布防滲材料，而土工膜防滲性能的差異性主要來自塑料膜的防水能力。目前普遍采用的防滲塑料膜，包括幾個比較主要的類型：聚氯乙烯、聚乙烯、乙烯/醋酸乙烯共聚物等，在一些隧道工程中有時還會用到乙烯乙酸乙烯改性瀝青共混土工膜。土工膜屬于一種柔性的高分子化學(xué)材料，其比重相對較小，同時延伸性還很強(qiáng)，變形適應(yīng)等能力比較高，更可以耐腐蝕和低溫。

土工膜的作用機(jī)理主要源于塑料薄膜本身具備的水隔斷能力，這對于很多以土填充的壩體來說，是非常關(guān)鍵的性能需要。如果土壩中存在漏水通道，就會形成較大強(qiáng)度以及伸展率來抵御水壓和壩體的形變影響。土工膜內(nèi)主要成分之一是無紡布，屬于短纖維高分子化學(xué)成分材料，將這些土工膜利用針刺以及熱粘等施工方法進(jìn)行成形處理，可以形成較高水準(zhǔn)的抗拉強(qiáng)度以及物理伸展性，當(dāng)無紡布與塑料膜進(jìn)行充分結(jié)合，可以有效提升塑料膜的實(shí)際抗拉伸強(qiáng)度，對機(jī)械穿刺等外力作用也有足夠抵抗能力。無紡布材質(zhì)比較粗糙，這也進(jìn)一步加大了與建筑材料接觸面的融合，形成土工膜保護(hù)層的足夠穩(wěn)定。無紡布和塑料膜對于細(xì)菌以及一些化學(xué)反應(yīng)可以有很好的抗耐性，避光情況下，其使用年限可以保持很多年。

2.防滲土工膜強(qiáng)度、滲漏與穩(wěn)定若干關(guān)鍵問題分析

防滲土工膜用于水庫工程，能夠充分發(fā)揮高強(qiáng)度、防滲透和穩(wěn)定性等關(guān)鍵性能，在實(shí)際的設(shè)計(jì)和施工過程中，要對一些重要的影響問題深入研究，結(jié)合工程實(shí)際需要，實(shí)現(xiàn)土工膜的整體性能得到充分發(fā)揮。具體來說，這些關(guān)鍵問題包括以下幾個方面：

2.1 土工膜聯(lián)合防滲體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）對土工膜使用規(guī)格的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)中，對于土工膜的使用規(guī)格的選擇，要充分考慮其墊層的基本情況、主要材料能承受的最大應(yīng)力和彈性程度尺度，并要綜合分析鋪設(shè)土工膜區(qū)域內(nèi)的最主要水源和墊層的最大粒徑等因素，對于土工膜的厚度，在具體的設(shè)計(jì)中不但要分析水壓力對強(qiáng)度的最大要求，而且還要考慮施工以及使用中不可避免的一些條件對土工膜性能的影響，包括氣候、埋壓、暴露、使用壽命等，要嚴(yán)格按照現(xiàn)行的國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范確定設(shè)計(jì)情況。

（2）對土工膜防滲層的設(shè)計(jì)

防滲層是土工膜發(fā)揮防滲功能的物理基礎(chǔ)，在具體的設(shè)計(jì)中，要強(qiáng)化對防滲墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。從上依次的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為：厚度為30cm的砂石過渡層，厚度為20cm的中砂墊層，土工膜層，壩體。對于上游壩面的設(shè)計(jì)，可采用堆卵石設(shè)計(jì)作為壩體的護(hù)坡，護(hù)坡厚度為60cm，其實(shí)際的粒徑約10-30cm。

（3）土工膜防滲墻的連接設(shè)計(jì)

首先要在水庫壩前利用黏土進(jìn)行鋪蓋，以形成對庫底的初步防滲處理，對于上游壩與黏土的連接處，建設(shè)防滲槽，防滲槽深度約為1.5m，槽底寬度控制在1.5m寬度。此時，將土工膜平鋪嵌入到防滲槽內(nèi)，之后用黏土進(jìn)行夯填壓實(shí)，確保土工膜處理過的防滲墻可以與庫底的黏土有效連接，形成封閉穩(wěn)定的防滲物。

2.2 對土工膜防滲墻的施工

在防滲墻施工中，鋪設(shè)土工膜是整個施工過程中最關(guān)鍵的步驟，為確保施工質(zhì)量，幾個關(guān)鍵性的程序和環(huán)節(jié)必須牢牢把握，確保不發(fā)生任何問題。

（1）整平土工膜的鋪設(shè)面

總的來說，土工膜具備一定的堅(jiān)韌性，能夠承受外界較強(qiáng)的物理作用，普通滲水情況對其穩(wěn)定性不會有太大影響。但如果水頭形成得較大情況下，可能會裹挾一些尖銳的物體，可能會刺破土工膜。為防止這種情況的出現(xiàn)，水庫在進(jìn)行防滲作業(yè)時，要通過設(shè)置過濾設(shè)置及時預(yù)防清除各種有威脅的尖銳物體。在防滑槽的建設(shè)中，也要及時清除整個壩體表面的石子和樹根等堅(jiān)硬尖銳物體，同時噴灑一些除草劑等藥物，確保防滲墻不會受到草本植物的破壞。經(jīng)過整理的防滲坡要總體平整、光滑、密實(shí)，對土工膜形成保護(hù)作用。

（2）鋪設(shè)土工膜

鋪設(shè)土工膜要從建筑物的兩側(cè)進(jìn)行，采取從上向下的順序，以垂直方向進(jìn)行通幅的鋪設(shè)施工。鋪膜時，要掌握好力度，拉動均勻，防止土工膜遭到意外的機(jī)械和人為的損傷。在鋪設(shè)時，應(yīng)根據(jù)當(dāng)時的氣候和氣溫情況，還要依照產(chǎn)品說明的具體要求，提前留出由于溫度影響形成的變形伸縮，確保鋪設(shè)面積與實(shí)際應(yīng)用情況相符。

（3）連接土工膜

連接土工膜要按照膜的構(gòu)成分工序進(jìn)行，先是縫接下層的無紡布，接著是中層塑料膜的結(jié)合，最后縫接上層的無紡布。對土工膜的無紡布進(jìn)行縫接，可以采取縫紉機(jī)和尼龍線雙道方式進(jìn)行縫接，邊縫搭接的實(shí)際寬度控制在10cm，塑料膜利用焊接工藝方式進(jìn)行，焊接所用工具為自動調(diào)溫功能的電熱式塑料雙道熱合機(jī)，所有焊接工作全部都要在施工現(xiàn)場完成。

3.結(jié)束語

綜上所述，對于水庫工程建設(shè)來說，防滲施工是一項(xiàng)非常重要的工序，很多防滲技術(shù)被充分采用，以確保水庫質(zhì)量的完好，確保其性能得到充分的發(fā)揮。土工膜是一種非常實(shí)用的防滲材料，因其構(gòu)成的主要成分都具有較好的拉伸強(qiáng)度和使用的穩(wěn)定性，且塑料膜可以提供很好的防滲能力，使得土工膜在水庫工程領(lǐng)域得到充分的使用。在實(shí)際的設(shè)計(jì)施工過程中，重點(diǎn)把握幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，位水庫工程高質(zhì)量的防滲性能奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，其應(yīng)用空間值得深入挖掘。