芻議水利工程中土工合成材料的應用和施工方法

■肖 斌 ■江西錦宇建設集團有限公司，江西 鄱陽 333100

目前，常見的土工合成材料可以分為土工復合材料、土工膜材料、土工織物材料、土工特種材料等幾種情況，土工材料具有強度大、質量小、施工方便、價格低等特點，將土工合成材料應用在水利工程中，能起到過濾、防滲、排水、加固等作用，從而極大的提高水利工程的施工質量。下面就水利工程中土工合成材料的應用和施工方法進行分析。

1 土工合成材料的概述

1．1 土工合成材料的概述

土工合成材料是多種化學材料綜合形成的新型巖土工程材料，它是以合成纖維、橡膠、塑料等化學聚合物為基礎材料，經過一些系列加工合成，構成的一種綜合性材料體系。將這種材料放置在土體及土體結構之間，能對土體進行有效地保護。土工合成材料具有耐腐蝕性好、施工強度高、材料重量輕、施工方便、價格便宜等特點，在水利工程施工中有十分廣泛的應用。

1．2 土工合成材料的使用范圍

隨著社會經濟的不斷發展，人們對建筑結構施工的要求也不斷提高，尤其是在建筑結構施工技術和施工質量方面。目前，土工合成材料已經成為影響水利工程、巖土工程、土木工程施工質量的關鍵因素，特別是在水利工程的基層施工過程中，能起到防滲、排水、加固的作用。我國是一個農業大國，水利工程對農業生產有很大的影響，如果水利工程的抗滲性、整體性不合理，不僅會對水利工程的施工質量造成影響，還會造成水資源浪費，這對節約型社會的構建有很大的影響，因此，土工合成材料在水利工程中的應用廣受人們的關注。

2 防滲土工合成材料的鋪設技術

土工合成材料是一種源于巖土工程建設的新型材料體系，對水利工程建設有十分重要的意義。對水利工程而言，土工合成材料不僅在基礎結構施工中有廣泛的應用，在各個主體結構施工中也有十分廣泛的應用。防滲土工合成材料是水利工程中比較常見的一種材料，下面就防滲土工合成材料的施工技術進行分析。

2．1 坡面鋪膜防滲鋪設技術

在進行坡面鋪膜防滲施工時，經常會采用復合土工膜材料，采用這種材料進行鋪設的關鍵技術是焊接工藝，其具體施工操作為:對坡面進行刷漿整平處理，確保坡面的干凈整潔，然后將復合土工膜材料平鋪在坡面上，最后將混凝土澆筑在復合土工膜材料上，這樣就能極大的提高坡面的防滲能力和穩定能力。有的坡面在使用一段時間后，會出現滲漏的現象，通過對引起滲漏的原因進行分析，發現在施工過程中，施工單位如果沒有做好焊接工作，引起了脫焊現象，特別是在丁字縫的位置，很容易發生脫焊的現象，這就會造成滲漏的現象，因此在進行復合土工膜材料鋪設過程中，施工單位必須安排專業的焊接人員進行焊接施工，從而為施工質量提供保障。

2．2 堤身削坡與堤腳開挖

在進行堤身削坡和堤腳開挖施工時，施工單位可以采用人工配合機械施工的方式進行，堤身要按照設計要求進行削坡，確保其坡度符合設計要求，堤身削坡結束后，施工人員要將坡面清理干凈，并將坡面整平，保證坡面的平整度滿足相關要求，最后要根據設計要求在堤頂開挖止滑槽。在進行堤腳開挖時，首先要根據相關規定進行斷面開挖，當達到相對不透水層后，接著向下開挖一個寬為1m、深度為1m的溝槽，然后將斷面清理干凈，同時施工人員要做好基坑邊坡穩定工作和基坑排水工作，最后當堤坡規格進行檢驗合格后，就可以進行鋪膜工作。

2．3 復合土工膜鋪設的具體做法

對壩體進行復合土工膜鋪設操作時，要沿著壩軸的方向進行鋪設，這樣可以極大的減少焊縫的長度，在進行高壩施工時，在壩體的上部區域要垂直進行鋪設，在壩體的下部區域要沿著的方向進行鋪設。在復合土工膜鋪設過程中，施工人員要按照設計要求，將復合土工膜從堤頂鋪設到坡底基槽，然后埋入相對不透水層，在鋪膜過程中，施工人員要控制好土工膜的張弛度，防止出現人為損傷或者應力集中的現象，施工人員要保證土工膜和地基的結合面平整吻合，沒有褶皺。復合土工膜鋪設完成后，施工人員要盡快回填上部護坡及堤腳，防止開挖斷面的土質比較差，引起滑坡的現象。

在進行連接時，需要將膜的薄布面向下，厚布面向上鋪好，然后將需要焊接的位置拉直，疊合15cm左右，將膜的下布縫好，整平后才能進行焊接。在進行焊接前，施工人員要采用干毛巾將膜面清理干凈，并將膜的接頭鋪設平整，然后開始焊接。在焊接過程中，施工人員要對有問題的位置做出記號，然后安排專門的施工人員進行修補，每完成一道焊縫，施工單位都要對其質量進行檢查，發現問題后，要及時的進行補焊。焊接質量檢查合格后，開始縫合布，并對留邊不齊的位置進行修剪，布與布的縫合采用肘接的方式，在縫接過程中要注意，松緊度要和膜相同，從而保證膜和布共同受力，提高復合土工膜的抗拉強度。

3 防滲土工合成材料在水利工程施工中常見的問題

在進行防滲土工合成材料施工時，經常會遇到以下問題:石塊、棱物刺穿膜;土工薄膜缺乏支撐，承受水壓力和土壓力時鼓破;受溫度、重力、浪擊、土體位移、水位變化等因素的影響，在鋪設混凝土面板和支撐土的薄膜時，發生界面滑動的現象，從而造成土工薄膜過度拉伸。為防止這些現象的發生，施工人員在施工過程中，要嚴格的按照施工規范及操作要求進行操作，從而為施工質量提供保障。

4 工程應用實例

某水壩壩高為6m-7m，壩坡為1∶4，采用復合土工膜鋪設在削坡整形壩坡的方式進行護坡，并在復合土工膜上鋪設10cm碎石層、10cm砂礫石、25cm塊石，施工結束后，該水壩在長期運行過程中，近4km的堤后沒有發生流土、管涌等現象，這充分說明復合土工膜在提防防滲上有很大的作用。

5 總結

土工合成材料具有耐腐蝕性好、施工強度高、材料重量輕、施工方便、價格便宜等特點，將其應用在水利工程中，能極大的提高水利工程的防滲性和穩定性，因此，在實際施工過程中，施工單位要根據工程的實際情況，選用合理的土工合成材料，有效地提高水利工程的施工質量，從而促進現代水利工程的發展。

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