淺談復合土工膜在小型病險水庫除險加固中的運用

冉瑞勇

摘 要：本文以本人參與過的余慶縣后溪水庫和碾房溝水工程為研究對象，分析小型水庫采用復合土工膜在防滲處理中的運用，以期能對水利同行施工提供參考。

關鍵詞：復合土工膜 小型病險水庫 施工

中圖分類號：TV4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0055-01

小型病險水庫治理是關系到我國各個山區農業生產發展快慢的關鍵，是人民生命財產的重要保障。在我國眾多的小型水庫中，因為科技發展不夠快速等歷史遺留原因，這些小型水庫都存在著年久失修、工程質量過低以及設施不完善等安全問題。隨著時間的過去，這些安全隱患因為沒有得到及時的處理，一旦遇到極端惡劣的天氣，面對難以預測的山洪暴雨，小型病險水庫將會面臨不同程度的垮壩風險，最終導致水庫下游人民的生命財產受到損害，由此可見對小型病險水庫的治理不可忽視，必須認真對待處理。

眾所周知，貴州是典型的喀斯特地貌，素有“喀斯特博物館”之稱。這種特殊地貌也造就了貴州地貌類型復雜，起伏大，其中全省73%的面積是由碳酸鹽巖構成，溶洞、暗河、溶蝕洼地以及喀斯特湖等分布廣泛，導致水土資源分布上的不均。貴州具有高原峽谷型地貌結構特征，農業呈“立體”布局，耕地集中成片，田水高差小。高原面土層比較厚，所以耕地的水量經常不足，地形起伏造成了田高水低的狀況，農業上利用水資源十分不便。

貴州的獨特地形地貌造就了水利的危險隱患眾多，一定程度上一般不宜建水庫，即使建立水庫也要采用帷幕灌漿防滲以及鋪蓋等措施。歷經多年，憑著領導者卓越的決策，也造就了許許多多小型水利工程，使得下游的農民群眾生產生活得到保障。但是隨著時間的過去，越來越多的小型水庫工程出現了弊端。當時許多工程的建設技術落后、設備條件更是受到了限制，再加上長年運行管理的不當，可以看到大部分工程都處在不安全狀態，為此國家隨即出臺了病險水庫除險加固的惠民政策。

1 除險加固方案的選擇

根據小型水庫的不同情況，其中壩體、壩基防滲是病險水庫治理的一項主要內容。而到目前為止，經過多方面的探查經驗以及眾多的技術比較，我們目前可以采取的主要方法有帷幕灌漿防滲、復合土工膜防滲或者兩者綜合利用。接下來本文將對本人參與過的治理小型病險水庫中，管理實施采用過復合土工膜防滲的工程中的一些見解，選取余慶縣后溪水庫和碾房溝水除險加固工程作為說明。

位于余慶縣后溪水庫和碾房溝水的除險加固工程的總鋪設面積為5766 m2，主材料采用復合土工膜。該材料屬柔性材料，可適應微小變形，其施工采用控制指標主要是以單位面積重量。復合土工膜是一種與無紡布熱合而成，并以塑料薄膜為基材的土工防滲材料。復合土工膜是一種高分子化學柔性材料，延伸性較強，主要是由乙烯/醋酸乙烯共聚物（EVA）、聚氯乙烯（PVC）和聚乙烯（PE）組成。其具備較強的抗拉能力，耐低溫腐蝕，防滲效果好，以不透水性的機理隔斷漏水區域，在水庫除險加固工程中經常使用，在一定程度上取得了一定的成效。

2 復合土工膜的防滲效果與技術要點說明

根據工程當時的具體情況，在擋水高度小于8.0 m時選取了600 g/m2材料，當擋水高度大于8.0 m時選取900 g/m2材料，其土工布最優先選取長絲纖維。經過對后溪水庫和碾房溝水工程的滲漏實際情況的探查，綜合分析計算后在除險加固中就采用了規格為900 g/m2的長絲纖維土工膜。工程完成后歷經兩年的運行觀測，因為當時嚴格按照復合土工膜的施工技術要求，注意控制現場的焊接質量，所以在工程的原滲漏點處尚未發現明顯的滲漏，也沒有發現新的滲漏點，由此說明采用復合土工膜這項方案在工程中防滲效果是明顯的，一定程度上達到了除險加固的目的。以下將就工程施工過程中的一些技術要點作如下說明。

2.1 防滲邊界節點位置的處理

截流墻平面成梯形狀，布置在壩體與山體的表面接觸位置，其基底均為老土，截流墻下部為M7.5漿砌石結構，橫斷面做成“凹”字型，其上部砼橫斷面成倒“凸”字型，形成榫卯結構，延長了施工縫位置的滲漏路線，提高這一節點的防滲效果，截流墻及以下采取了防滲灌漿處理，由此截斷了壩基滲漏通道。但是，如果遇到地質情況特別復雜，而且邊界不清楚的工程，除險加固施工則會更加困難，防滲效果大打折扣。

2.2 鋪設基層的處理

土工膜基層鋪設在粘土層上，在處理基層時要做好粘土土質的選材和鋪設質量控制，盡量避免土內含有巖石塊及其它雜質，鋪設主要采用挖掘機攤鋪碾壓，人工配合撿拾石塊，杜絕其表面有刺破土工膜的尖銳物體，壓實是這類小型工程的難題，配備大型坡面壓實壓實設備困難，小型夯實機械在坡面運用安全隱患大，不便操作。該工程因為鋪設厚度為0.5 m，主要采用挖掘機行走10遍碾壓，邊角采用人工重錘夯集，經檢驗基本達到效果。但所消耗成本較多，達到投標預算價的3倍。考慮到該項工序的施工難度過大，人力消費損耗過多，建議在以后的編制中，如果該項施工預算定額不足，采取這種方案則要加以考慮。

2.3 復合土工膜鋪設

鋪設前要對復合土工膜進行材料質量檢測，嚴格按照國家標準規定，選取合格產品。要在壩坡面挖間距不大于15 m的固埋溝，鋪設時要預留10%的富余量，提高抗拉，抗損壞的能力。無紡布的縫接要注意進行雙道縫接，采用手提縫紉機以及尼龍線。焊接要求要在天氣狀況良好，風力3級以下并且在現場進行，焊接位置不能有漏焊，焊接前應根據施工現場的情況進行安排，必須嚴格按照施工程序進行。氣泡，縫補纖維布時要特別注意，防止損傷PE（聚乙烯）膜，如發現損壞，應及時修補。

2.4 保護土工膜粘土面層的處理

在干燥暖和的天氣下進行鋪設，在這個工作環節及易損壞土工膜，所以對這一環節的施工要求極高，材料選取要求極高，為防止土工膜劃傷，杜絕粘土內有石塊和硬土塊；鋪設只能采用人工鋪設壓實，施工人員要注意穿鞋底平緩的鞋，避免踩壞土工膜，如發現損壞，應及時修補。土工膜粘土面層的處理，存在人工壓實的質量難以達到標準，人工消耗量極大的弊端，考慮到該項工序的復雜繁瑣，建議在以后編制中，對該項施工預算定額加大考慮。

3 結語

綜上所述，復合土工膜防滲在小型病險水庫治理中運用中雖有不少成功案例，但是因為地理環境的制約，除險加固施工難度加大，而且受壩體與山體接觸位置地質情況限制較大，能實施的處理方案受限，特別是土方回填材料要求比較高，并且消耗人工成本較大，加上后期維護檢修困難，所以建議在小型病險水庫中盡量少采用該防滲處理方案。

參考文獻

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[2] 張振剛，沈光來.水利工程防滲處理施工技術綜述[J]科技致富向導，2011（6）.endprint