塊石圍堰防滲處理中復合土工膜的應用

摘要：結合工程實例，詳細闡述塊石圍堰防滲處理中復合土工膜施工技術要求，施工方法及其質量控制原則。

關鍵詞：防滲;復合土工膜;施工

復合土工膜（復合防滲膜）分為一布一膜和兩布一膜，寬幅4-6m，根據規格不同重量不等，一般為200—1500g/平方米，其主要機理是以塑料薄膜的不透水性隔斷漏水通道，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，通過針刺或熱粘成形，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，在避光使用情況下，使用壽命長。在水利水電工程、鐵路、公路工程、隧道工程、垃圾處理廠、建筑工程等現代建設工程防滲處理中廣泛運用。本文結合連云港市徐圩新區張圩港泵閘工程外海側塊石圍堰防滲處理，闡述復合土工膜在工程實踐中的實際應用。

一、工程概況

張圩港泵閘位于連云港市徐圩新區，是控制張圩港河排澇出海的控制性建筑物，起擋潮、排水作用。外海側圍堰總長554米，圍堰設計形式采用自重擠淤塊石和爆破擠淤塊石組成的塊石圍堰，因此圍堰的防滲處理成為工程能否順利實施的關鍵。工程區位于黃海外灘上，均為半流體狀淤泥質土，可塑性極差。圍堰外側防滲設計為整理好的塊石圍堰坡面袋裝碎石找平厚30cm、500g/㎡（二布一膜）復合土工膜二層、彩條布（保護土工膜）一層、140～280kg塊石壓坡、頂設四腳空心塊（單塊重2.38t）護坡，復合土工膜延伸坡腳外10m并埋深大于外海灘地土面1m防滲帷幕結構示意圖見下圖1。

二、復合土工膜防滲施工工藝原理及施工工藝流程

1、復合土工膜施工工藝原理

復合土工膜是一種土工合成材料，具有較好的防滲效果，一方面將復合土工膜鋪設在需要進行防滲處理坡面上，利用自身的連接形成一整體坡面防滲體，另一方面使坡面鋪設的復合土工膜的下部與防滲體進行連接，使復合土工膜與坡腳外土體形成一整體，另外，復合土工膜上部與壓頂路肩梁相接，使堤基垂直防滲墻，坡面復合土工膜，堤頂壓頂砼形成一個整體完全封閉的防滲體系。

2、復合土工膜施工工藝流程

在復合土工膜鋪設前，坡面修整完畢，找平袋裝碎石達到設計要求并經監理工程師驗收合格后方可進行復合土工膜的鋪設，本工程復合土工膜鋪設的工藝流程如下圖2：

三、復合土工膜施工方法

1、施工準備

1）復合土工膜材料質量檢測" 本工程所用復合土工膜為兩布一膜針刺復合土工膜，使用前現場取樣委托有資質的檢測單位對產品的各項技術指標進行檢測，各項指標均符合標準規定和設計要求。

2）塊石圍堰坡面按設計尺寸整理成形，清除一切尖角雜物，袋裝碎石找平并在堤角外10m范圍內開挖大于1m深的基槽，經監理驗收合格，為復合土工膜鋪設提供工作面。

3）土工膜場內拼接"" 為了施工方便，保證拼接質量，復合土工膜應盡量采用寬幅，減少現場拼接量，施工前應根據復合土工膜幅寬、現場長度需要，在廠內剪裁，并拼接成合符要求尺寸的塊體，卷在鋼管上，人工搬運到工作面鋪設。

2、復合土工膜的鋪設

1）復合土工膜的鋪設方法

坡面鋪設在坡面驗收合格后，從堤頂向堤腳沿垂直于堤軸線方向緩慢展鋪到整理好的工作面上。

2）復合土工膜的鋪設技術要求

鋪設應在干燥和暖天氣進行，為了便于拼接，防止應力集中，復合土工膜鋪設采用波浪形松馳方式，富余度約為1.5%，攤開后及時拉平，拉開，要求復合土工膜與坡面吻合平整，無突起褶皺，施工人員應穿平底布鞋或軟膠鞋，嚴禁穿釘鞋，以免踩壞土工膜，施工時如發現土工膜損壞，應及時修補。

3、復合土工膜的拼接

1）本項目采用兩布一膜復合土工膜，焊接采用熱熔焊法施工，拼接包括土工布的縫接、土工膜的焊接，為了確保焊接質量，焊接應盡量在廠內進行，但為了施工方便，復合土工膜幅寬又不應太寬，必須在施工現場拼接。

2）復合土工膜焊接質量的好壞是復合土工膜防滲性能成敗的關鍵，所以務必做好土工膜的焊接，確保焊接質量，因此，土工膜焊接應由生產廠家派專業技術人員到現場操作，指導，培訓，采用土工膜專用焊接設備進行。本工程土工膜焊接采用zpr—210v型熱合土工膜焊接機，土工布采用手提式封包機縫接，

3）本項目兩布一膜復合土工膜焊接流程：

4）焊接工藝：第一幅土工膜鋪好后，將需焊接的邊翻疊（約60cm寬），第二幅反向鋪在第一幅膜上，調整兩幅膜焊接邊緣走向，使之搭接10cm。

5）焊接前用電吹風吹去膜面上的砂子、泥土等臟物，保證膜面干凈，在焊接部分的底下墊一條長木板，以便焊機在平整的基面上行走，保證焊接質量，正式焊接前，根據施工氣溫進行試焊，確定行走速度和施焊溫度，一般掌握行走速度1.5～2.5m/s，施焊溫度為220～300 ⁰c。拼接焊縫兩條，每條寬10mm，兩條焊縫間留有10mm的空腔，用此空腔檢查其焊縫質量。

4、復合土工膜的錨固

1）復合土工膜的錨固分上部與路肩梁的錨固，下部與垂直防滲墻的錨固，復合土工膜上部錨固采用在路肩梁基礎底部嵌固足夠長度復合土工膜，現澆砼壓蓋。復合土工膜下部延伸至堤角外側10m并埋深土下1m。

2）錨固的技術要求" 錨固好壞，關系到能不能組成一個封閉防滲體，下部錨固必須達到設計的寬度和深度。上部錨固待下部錨固，坡面復合土工膜鋪設，拼接，保護層施工后澆砼完成。

5、壓坡塊石與四角空心塊鋪設

復合土工膜的上面鋪設彩條布，90cm后塊石壓坡，堤角處預制格埂壓腳上鋪四角空心塊護坡。坡面復合土工膜鋪設合格后應及時鋪上塊石壓坡，防止風吹及復合土工膜暴曬老化，同時做好四角空心塊的鋪設，加強復合土工膜的保護。

四、復合土工膜施工質量控制

復合土工膜施工質量控制包括進場原材料質量控制、施工操作過程控制、施工完質量檢測。

1、原材料質量控制" 進場的復合土工膜必須有廠家提供的合格證書，性能及特性指標和使用說明書。否則不能用于工程施工，本工程所用的是兩布一膜針刺復合土工膜，設計復合土工膜技術參數為：設計克重900g/m2，膜厚0.5mm，垂直滲透系數≤10^-12cm/s。復合土工膜進場后，隨機抽取復合土工膜對其性能指標委托南京水利科學研究院實驗中心進行

復測，復測結果全部合格。

2、施工操作過程控制" 復合土工膜鋪設前編好施工組織設計，說明鋪設方法和技術措施，經監理批準后方使用，施工人員均應穿平底布鞋或軟膠底鞋進行鋪設，嚴禁穿釘鞋以防踩壞土工膜，做到隨鋪隨壓，復合土工膜鋪設要與保護層鋪設相協調。拼接中復合土工膜焊縫質量是拼接關鍵，施工中尤其要加強接縫檢測，檢測方法有一目測法、二現場檢漏。目測法：復合土工膜焊接好后，觀察有無漏接，接縫是否燙損，有無褶皺，是否拼接均勻等。現場檢漏" 采用充氣法對全部焊縫進行檢測，焊縫為雙條，兩條之間留有約10mm的空腔，將待測段兩端封死，插入氣針，充氣至0.05mpa～0.20mpa，靜觀0.5min，觀察真空表，如氣壓無下降，表明不漏，焊縫合格，否則要查找原因及時修補。復合土工膜上下部錨固是重要的環節，嚴格按施工圖紙并經監理驗收后施工。

3、施工完質量檢測。施工完質量檢測主要是抽樣檢測，施工每約1000m2取一試件，做拉伸強度試驗，要求強度不低于母材的80%，且試樣斷裂不得在接縫處，否則接縫質量不合格。整個工程共使用復合土工膜45000m2左右，現場共抽取焊縫試樣43組，作拉伸強度試驗，經檢測合格率100%，焊縫質量合格。

五、結 語

該工程在施工過程中嚴格按復合土工膜施工技術要求，嚴格現場焊接的質量控制，且后序施工結果表明，復合土工膜各項性能指標均能滿足設計要求，質量得到保證，達到了預期的防滲效果。