論復合土工膜在土石壩防滲加固中的運用

【摘要】復合土工膜具有多種特點，如防滲性能強、重量輕、不易腐爛、易于施工、可靠性高、成本低等，將其應用于水庫土石壩防滲加固施工的過程中，可以大大提高土石壩的抗滲性能，有效降低土石壩浸潤線高度，保證壩體滲透穩定性，確保大壩安全運行。當然，這一目的實現的前提條件是詳細了解工程實際情況，合理設計和鋪設安裝復合土工膜?；诖耍疚膶⒘⒆阌趶秃贤凉つみ\用于土石壩防滲施工，結合工程實例，分析復合土工膜在小型水庫和山塘的土石壩防滲加固中的應用。

【關鍵詞】復合土工膜；土石壩；防滲加固

水利是農業的命脈，水利設施是事關農業、農村經濟乃至國民經濟可持續發展的重要基礎設施，對全面建成小康社會具有重要作用。在全國廣大的農村分布著大量的中小型水庫和山塘，這些水利工程在農業灌溉、農村飲水、防洪發電和新農村建設等方面發揮著重要的作用。這些中小型水庫和山塘大多興建于上世紀60/70年代，受當時技術經濟條件限制，土石壩的設計、地址勘察、基礎開挖處理、壩體碾壓、建筑材料、運行管理等方面均存在不足或缺陷，致使水庫大壩建成后均不同程度存在滲漏、滑坡等病患，出現大量的病險水庫和山塘，不能正常蓄水運行，并危機人民群眾生命財產安全。

一、工程案例說明

某水庫大壩距縣城30km，由鄉村公路通至壩頂，交通方便。壩址以上集雨面積為0.2km2當地多年平均降雨量1400mm左右，多年平均流量為0.01m3/s，多年平均徑流量為19.4萬m3，是一座以灌溉為主的小型水庫。水庫大壩為均質土壩，最大壩高為10m，壩頂長150m，總庫容為13萬m3。查閱相關資料，確定此水庫大壩建設于上世紀七十年代，缺乏勘察設計基礎資料，加之施工技術及運行管理經驗有限，致使壩體填筑及基礎處理存在質量和滲漏隱患。限于當時技術經濟和施工技術條件有限，且缺乏科學的水文計算和設計，原大壩樞紐無溢洪道。

二、復合土工膜在大壩防滲加固中的運用

基于以上對該水庫大壩病險成因的分析，確定采取復合土工膜來對大壩進行防滲加固處理，保證大壩的滲透穩定性。復合土工膜在土石壩迎水面鋪設施工中，應采取以下幾方面技術措施。

（一）確定防滲范圍和邊界

復合土工膜必須在大壩迎水面形成一個全封閉的防滲隔離“墻”，使庫內水沒有任何向下游滲漏的通道。因此首先在迎水面壩踵和大壩迎水面兩岸與壩肩結合面向下開挖至不透水基巖或相對不透水層，現澆寬1m的混凝土防滲止墻，整個大壩迎水面鋪設的復合土工膜在底部、左右壩肩必須嵌人混凝土防滲止墻中，在迎水面上部，復合土工膜必須連續延伸到壩頂嵌入防浪墻和溢洪道堰頂底部，使迎水面復合土工膜與大壩壩基、左右岸壩肩混凝土防滲止墻連接，切斷壩基滲漏和繞壩滲漏通道。

（二）復合土工膜參數設計

PE復合土工膜的主要設計參數為：二布—膜（PE膜），規格為500-700 g/㎡ ，幅寬1.8m， 膜厚0. 05mm，允許抗拉強度 [σ]=12kN/m。土工膜底部壩面修坡平整后，先鋪設厚度為20-30cm的細沙土墊層，其粒徑小等于8mm，再鋪設復合土工膜，復合土工膜上鋪設20-30cm厚度的砂質壤土并人工適當夯實，其上再全部鋪設混凝土預制塊，確保復合土工膜不會被銳物刺穿造成滲漏點。

（三）復合土工膜的鋪設施工

1.復合土工膜的施工要求

為了保證大壩復合土工膜防滲加固施工效果良好，在具體展開施工作業之前，需要明確復合土工膜施工要點，即：

（1）選材要求

為了避免復合土工膜本身存在質量問題，給大壩防滲加固留下滲漏隱患，在具體選用復合土工膜時要嚴格按照相關標準及施工要求，選擇適合的材料?；趯こ虒嶋H情況的了解，建議采用厚度為3mm，單位質量為600g/㎡，抗拉強度≤6kN/m的無紡土工織物或機織土工織物。

（2）施工要求

土工膜宜加工成塊鋪設，鋪塊的寬度控制在 4 ～ 8 m，長度應按設計坡長加上一定富裕量；針對接縫的處理，最好采用焊接法，由經驗豐富的施工人員或在專業技術人員指導下進行接縫焊接，具備條件的由廠家直接負責焊接，確保焊接質量達標；注意將相鄰兩快土工織物的搭接長度控制在1m以下，要從下而上、一端向另一端平鋪，擠出膜內空氣；土工織物鋪設的過程中注意保證土工織物平順、松緊適宜，并規律預留褶皺保證膜的伸縮性。

2.復合土工膜施工要點

施工人員要嚴格按照土工膜鋪設施工技術要求進行鋪設、焊接等施工操作，重點注意的施工要點有：

（1）測量定位

測量定位是復合土工膜施工的第一步，其直接決定后續施工作業能否標準化、規范化的展開。出于提高復合土工膜鋪設效果的考慮，在具體進行測量定位的過程中，施工人員一定要嚴格按照施工方案及施工圖紙，利用精準度較高的測量儀器來進行測量放樣，之后利用拉線的方式來準確定位。

（2）攤鋪施工

要從下而上、一端向另一端平鋪，擠出膜內空氣，在展平土工膜的同時，要適當規律預留伸縮褶皺偶，焊接一塊，再鋪設下一塊；在鋪設過程中，按土工膜的鋪設方向和順序同步鋪設夯實砂質壤土保護層；在作業工程中嚴禁銳器、或尖銳的石塊跌落到膜上，防止刺穿土工膜；為防止土工膜與壩體接觸面滑動，適當開設置水平防滑齒溝或齒槽，土工膜嵌入齒溝或齒槽并留一定伸縮余量。

（3）焊接施工

基于對工程實際情況的了解，確定接縫焊接施工中最好采用積壓熔焊接機，確保焊接施工質量。當然，要想真正做到這點，需要在具體焊接施工時，將積壓熔焊接機的機頭對準接縫，標準化、合理化的焊接，確保焊縫的厚度為墊襯厚度的2.5倍。

通過以上技術措施，該水庫病患全部消除，工程重新正常蓄水運行發揮效益。

結束語：

基于本文一系列分析，確定在小型農田水利建設中，可以科學合理的運用復合土工膜防滲技術來對存在病患的小型水庫和山塘進行防滲除險加固，使病險水庫、山塘重新發揮其應有效益，保障農村群眾生產生活用水，助力全面小康。

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