土石壩復合土工膜防滲心墻施工工藝研究

簡震

【摘要】土石壩是世界上在防洪攔壩的一項重要的水利工程為了保證土石壩的安全使用，在建造土石壩的時候都會對土石壩做好防滲透能力。在之前的土石壩建造過程中都會采用一些密度較大的物質作為防滲體，還阻擋雨水的浸濕，提高土石壩的抗震性能、工作能力和使用壽命。目前，所使用的防滲材料大多是以土工膜和復合土工膜為主，本文就復合土工膜防滲墻的設計和建造做進一步的研究，為以后的工程設計提供可供參考的經驗。

【關鍵詞】土工膜；復合土工膜；防滲心墻；施工技術

古語有云：“千里之堤潰于蟻穴”。土石壩作為古代勞動人民在水利上的杰出的建筑，對人民的生命財產安全和灌溉農業有很大的幫助，是古代先人在水利上面一項重要的貢獻。古人在建造土石壩的時候就考慮到水流的滲透對其的侵害，一般在建造的時候都會選擇防滲系數較高的原材料。在建造的過程中經過不斷地摸索和現代技術的不斷進步，土石壩的防滲裝置從黏土心墻、混凝土擋板和參有瀝青的混凝土擋板等防滲體，過渡到現在的防滲材料土工膜和復合土工膜的防滲材料。

1.防滲體材料的發展

1.1傳統的防滲材料

由于我國幅員遼闊，全國因地域的差異在土石壩的建造中選擇的防滲材料有很大的不同，大多都因地制宜，選擇適合本地的且防滲性能較好的防滲材料。傳統的防滲材料主要包括土料防滲體、混凝土擋板防滲體和摻有瀝青的混凝土防滲體。土料防滲體主要應用在地方包括心墻壩、斜墻壩和均質壩等防滲體上面，在河南的小浪底工程得到了成功的應用；混凝土擋板材料主要是石頭為主要的防滲材料，其組成體系主要有防滲墻、趾板、擋板和各種止水接縫組成，建設高度一般都不會超過兩百米，起源于十九世紀的美國，我國在上個世紀八十年代得到飛速的發展；摻有瀝青的混凝土擋板主要是瀝青和碎石塊混合的材料，目前主要應用于蓄水水庫和河流渠道等，因其有十分較好的抗裂性能而被工程技術人員廣泛采用。

1.2 土工膜及復合材料

土工膜是現代的一種新型的防滲材料，根據其組成的不同可以分為聚合物和瀝青這兩大類，根據其特殊的防水性能可以分為加筋和不加筋之分，而且其制造的地點也不盡相同，聚合物類型的土工膜在工廠中制造，瀝青類型的土工膜則是在施工現場完成。根據現在工藝的進步，我們人類又在此基礎上制造出復合土工膜。復合土工膜是至少兩種土工防滲材料聚合在一起制作而成的，都是土工膜和土工織物混合在一起的防滲材料產物。制造方法主要有兩類，一類是壓制，另一類是鍍膜：主要有一布一膜，兩布一膜，三布兩膜等不同規格類型的復合土工膜防滲材料。

2.復合土工膜的優良性能

制作復合土工膜的原材料主要包括聚乙烯和聚氯乙烯跟塑料的原材料大致相同，其單位面積的膜質量一般是兩百到六百克每平方米的密度大小，具有質量輕、防水性好、排氣性好等特點。一般的使用壽命都在二十年以上，理論上的計算得到使用壽命在四十年左右。由于其所具有的特性，因而被廣泛的應用于防洪大壩、修建道路、修建機場、房屋漏水等各種民生和公共基礎建設的領域當中，產生了巨大的經濟效益和社會效益。表1給出了復合土工膜的一些性能和土工膜在物理學上的力學標準：

在其力學性能的評價標準上，PE和PVC制成的土工膜在彈性性能上相差不大，但是用PVC制得土工膜與砂之間的摩擦系數明顯大于另一種，并且其摩擦角的平均值也比另一個大了不止一個數量級。復合土工膜在并聯性上也有很好的性能，由于工地的施工面積一般很大而工廠生產的膜滿足不了特定的寬度，但是膜與膜之間有很好的拼接性，可以很好地融為一體，而且復合土工膜的造價不是很高，可以很好地節約成本，在經濟方面也是一大特色。

3.復合土工膜的工程應用研究

土石壩選用復合土工膜作為工程的主體的防滲材料必須將其固定在所有的工程上面，形成一個完整的防水系統，達到防止水流滲透的效果，從而延長工程的使用壽命。具體的步棸可以分為一下幾類：

3.1 前期準備

在鋪設土工膜之前必須清理工地上的一切雜物，特別是比較尖銳的物品，防止其扎破復合土工膜，達不到防滲的效果。同時檢查各種所要用的儀器是否是正常的狀態，確保在施工的時候可以正常使用。準備好足夠多的復合土工膜，實際到達工地的土工膜盡量大于計算所需的百分之十，確保焊接的時候膜與膜之間的邊距重疊在10-15厘米的范圍內。將這些都準備好之后進入焊接工作。

3.2 焊接復合土工膜

在正式開始焊接之前，1.首先進行復合土工膜的清洗工作，清除土工膜上的雜質，使膜與膜之間接觸的更加密實；2.將熱焊機進行預熱，檢查熱焊機的運行狀態；3.預熱過熱焊機之后，進行試焊接，試焊接的時候行進速度不易過快0.5-1米每秒為最好，焊接溫度在425℃左右最好。試焊接合格后進行正式焊接，焊接過后對焊接的膜進行檢測，先用肉眼觀察焊接的質量，是否有漏焊或者焊接不平整有損傷的地方，最后對其充氣檢驗焊接的密實性。在上述土工膜焊接完成后縫合土工布，做成完整的土工膜。

參考文獻：

[1] 王發. 土石壩復合土工膜防滲心墻施工工藝[J]. 甘肅農業， 2014（21）：84-85.

[2] 曹彬， 張劍寧， 游建，等. 一種土石壩PVC復合土工膜防滲心墻施工方法：， CN102041800A[P]. 2011.

[3] 李旭東. 土石壩工程復合土工膜垂直防滲心墻施工方法[J]. 中國水運月刊， 2010， 10（5）：204+207.