復合土工膜在倭肯河治理工程中的應用

陳惠清，武東財，劉福波

(1.七臺河市水務局，黑龍江七臺河 154600;2.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080;3.龍煤集團七臺河分公司新鐵煤礦，黑龍江七臺河 154600)

復合土工膜在倭肯河治理工程中的應用

陳惠清1，武東財2，劉福波3

(1.七臺河市水務局，黑龍江七臺河 154600;2.黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080;3.龍煤集團七臺河分公司新鐵煤礦，黑龍江七臺河 154600)

復合土工膜是一種防滲性能良好，適應變形能力強的防滲材料。文章以七臺河市倭肯河治理工作中的實例，論述了復合土工膜在防滲中的作用。

復合土工膜;滲流分析;溢出點;堤防工程;防滲應用

1 復合土工膜簡介

復合土工膜分為一布一膜和兩布一膜，寬幅4～6 m，重量為200～1 500 g/km2，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學性能指標高，產品具有強度高，延伸性能較好，變形模量大，耐酸堿、抗腐蝕，耐老化，防滲性能好等特點。能滿足水利、市政、建筑、交通，地鐵、隧道、工程建設中的防滲，隔離，補強，防裂加固等土木工程需要。由于其選用高分子材料且生產工藝中添加了防老化劑，故可在非常規溫度環境中使用。常用于堤壩、排水溝渠的防滲處理，以及廢料場的防污處理。

復合土工膜是以塑料薄膜作為防滲基材，與無紡土工布復合而成的土工防滲材料，它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。目前，國內外防滲應用的塑料薄膜，主要有聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)，它們是一種高分子化學柔性材料，比重較小，延伸性較強，適應變形能力高，耐腐蝕，耐低溫，抗凍性能好。其主要機理是以塑料薄膜的不透水性隔斷土壩漏水通道，以其較大的抗拉強度和延伸率承受水壓和適應壩體變形;而無紡布亦是一種高分子短纖維化學材料，通過針刺或熱黏成形，具有較高的抗拉強度和延伸性，它與塑料薄膜結合后，不僅增大了塑料薄膜的抗拉強度和抗穿刺能力，而且由于無紡布表面粗糙，增大了接觸面的摩擦系數，有利于復合土工膜及保護層的穩定。同時，它們對細菌和化學作用有較好的耐侵蝕性，不怕酸、堿、鹽類的侵蝕。

復合土工膜利用土工布良好的透氣性和透水性，使水流通過，從而有效的截留砂土流失。防滲土工布具有良好的導水性能，它可以在土體內部形成排水通道，將土體結構內多余液體和氣體外排。利用土工布增強土體的抗拉強度和抗變形能力，增強建筑結構的穩定性，以改善土體質量，有效的將集中應力擴散，傳遞或分解，防止土體受外力作用而破壞。防止上下層砂石、土體及混凝土之間混雜。不定型纖維組織形成的網狀結構有應變性和運動性，網孔不易堵塞，防滲土工布重量輕，使用方便，施工簡單。

2 復合土工膜在倭肯河治理工程中的防滲應用

七臺河市倭肯河治理工程混合堤主要采用復合土工膜進行防滲。復合土工膜施工是在薄膜的一側或兩側貼上土工布，形成復合土工防滲膜。土工布作為土工膜的保護層，使保護防滲層不受損壞。為減少紫外線照射，增加抗老化性能，最好采用埋入法鋪設。

2.1 防滲前堤防的滲流分析

堤身的滲流分析計算公式按不透水地基土堤滲流計算公式計算。計算簡圖見圖1。

圖1 堤身滲流分析計算簡圖

計算公式為：

式中：q為單位寬度滲流量，m3/s·m;K為堤身滲透系數，m/s;H1為上游水位，m;H2為下游水位，m;h0為下游出逸點高度，m;m1為上游坡率;m2為下游坡率。計算結果見表1。

表1 防滲前堤防斷面溢出點計算結果表

2.2 防滲后堤防的滲流分析

堤防鋪復合土工膜后的水頭he按下式計算：

式中：K1為堤基滲透系數;K為堤身滲透系數;L為he至下游坡腳水平段長;H為上游水頭;m為上游坡比。

用堤防鋪復合土工膜后的水頭he代替1中H1計算出出逸點高度，計算結果見表2。

表2 防滲后堤防斷面溢出點計算結果表

3 結論

由上述計算結果比較可知，鋪設復合土工膜以后，堤防的防滲效果在一定程度上有了明顯的提高，堤防的滲流穩定性滿足了規范要求。

［1］水利部水利水電規劃設計總院.GB50286-98堤防工程設計規范［S］.北京：中國水利水電出版社，2006.

［2］黑龍江省水利水電勘測設計研究院.堤防工程設計參考資料［R］.哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測設計研究院，2000.

［3］黑龍江省水利水電勘測設計研究院.七臺河市區倭肯河治理工程可行性研究報告［R］.哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測設計研究院，2010.

TV87

B

1007-7596(2011)04-0287-02

2011-01-05

陳惠清(1972-)，女，山東陽谷人，工程師;武東財(1978-)，男，甘肅靜寧人，工程師;劉福波(1965-)，男，黑龍江勃利人，工程師。