復合土工膜在登盆水庫大壩施工中的應用分析

黨海霞

（貴州新中水工程有限公司 貴州貴陽 550001）

1 工程概況

登盆水庫工程位于慶云鄉東北側約7.0km左右，項目區地理坐標為東經：109°07′00″～109°08′15″，北緯：25°50′04″～25°51′43″。擬建工程區距城約52km，至壩址有公路至左岸0.6km處有泥土路至壩址位置，對外交通條件較好。登盆水庫位于省黔東南苗族侗族自治州內，工程規模為小（2）型，總庫容為94.0萬m3，主要工程任務為灌溉、集鎮及農村人畜供水。業主為水利局。水庫工程規模為Ⅴ等?。?）型水庫，建設周期18個月，工程靜態總投資6541萬元。

土工膜防滲當地風化料壩壩軸線長113.0m，壩軸線方位90°，壩頂高程542.0m，壩頂寬6m，最大剖面時，上游防滲墻底部高程至壩頂高程高差為29.0m，排水棱體底部高程至壩頂高程高差為39.0m，壩軸線位置最大壩高為35.4m，最大壩底寬度為153.25m，大壩上游壩坡m1=2.5，下游壩坡m2=2.0，壩頂不允許過車。壩頂高程為542.0m，壩頂寬度為6.0m，上游側設置高度為1.2m的C25鋼筋混凝土防浪墻，下游側設置0.2m×0.2m排水溝，壩頂由上至下材料分別為：厚度為150mm的C15混凝土層、厚度為250mm碎石墊層、碾壓風化料壩體。

2 復合土工膜工藝原理

復合土工膜是一種由聚乙烯或者聚氯乙烯等高分子聚合物材料加工而成的一種材料，具有防滲性能好、強度高、抗拉能力強、變形模量大、使用時間長以及耐老化等特點。

復合土工膜作為一種土工合成的材料，具有非常好的防滲效果。不僅能夠將復合土工膜鋪設在需要進行防滲的坡面上，連接復合土工膜從而形成一個整體的坡面防滲提；還能夠使得坡面鋪設的復合土工膜的下部與坡腳的垂直防滲墻進行連接，使得復合土工膜和坡腳防滲墻形成一個整體。此外，還能夠將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，壩頂壓頂混凝土形成一個整體完全封閉的防滲體系。

3 復合土工膜施工技術要點

3.1 施工前的準備

復合土工膜施工質量好壞直接關系到整個工程的成敗，因此，須嚴格按圖施工，嚴控施工質量，施工期應提交土工膜鋪設施工計劃，報監理。本工程采用復合土工膜型號為200g/m2/PE0.6mm/200g/m2，單位面積重量為1000g/m2。復合土工膜送貨時產品應有標簽，標明生產廠、編號、生產日期及產品規格等。運輸過程中不得直接受陽光照射，應有蓬蓋或包裝。產品存儲時必須避免陽光照射；遠離火種；存放期不得超過不同產品的有效期材料施工的機具設備必須達到要求。施工人員必須熟練上崗。在鋪設復合土工膜之前需要對基礎支持層進行檢查，確認其是否已經具備鋪設復合土工膜的條件。同時還要進行下料分析，將復合土工膜的鋪設的順序以及剪裁圖畫出來。做好對復合土工膜外觀質量的檢查，對已經發現出現的機械損傷、孔洞等缺陷進行記錄和修補。

3.2 土建基層面鋪設場地要求

應清除基礎面一切可能損傷復合土工膜的帶尖棱硬物，填平坑凹，修復好坡面；壓實度控制在95%，墊層料經壓實后方可在其上鋪設復合土工膜；垂直深度2.50cm內不得有樹根、瓦礫、石子、混凝土顆粒等尖棱雜物。

3.3 復合土工膜的鋪設施工

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2.5%，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。鋪設時將土工膜自上而下滾鋪，并保證貼鋪平整。在復合土工膜的鋪設過程中，要對其進行適量的放松，避免出現人為的損壞情況，同時還需要根據施工所在地區的氣溫情況以及產品的說明書，將可能因為溫度變化出現的伸縮變形量預留出來。

PE土工膜在溫差變化時會產生較大的收縮變化，施工時必須留足伸縮余量。PE土工膜收縮余量不能單純依靠經驗估計，應遵循下列公式予以準確計算：△L=k×△t×L。

其中：△L為收縮余量值，單位：m；K為PE土工膜線膨脹系數，PE土工膜線膨脹系數為1.2×10-4，單位：m/m×℃；L為防滲膜鋪設長度，單位：m；△t為最不利因素時的最大溫差，單位：℃。

按照公式計算后的收縮余量不能集中在一處，應在平面和立面轉角處留足0.5～0.6m余量的前提下讓底部防滲膜處于均勻松弛狀態。

復合土工膜模塊之間形成的結點設置為T字型，嚴禁做成十字型。為提高焊接質量，嚴禁復合土工膜焊縫搭接面出現積水、砂土以及污垢等情況。坡面上復合土工膜的鋪設，其接縫排列方向應平行坡度線。復合土工膜應自然松弛與土工膜墊層貼實，不宜折褶、懸空。復合土工膜鋪設完畢、未覆蓋保護層前，應在膜的邊角處每隔2～5m放1個20～40kg重的砂袋。

復合土工膜鋪設應注意下列事項：①鋪膜過程中應隨時檢查膜的外觀有無破損、麻點、孔眼等缺陷；②發現膜面有缺陷或損傷，應及時修補，補疤每邊應超過破損部位10～20cm。

3.4 現場復合土工膜焊接

復合土工膜焊接質量的好壞對復合土工膜防滲性能的發揮有著直接的影響，因而符合土工膜焊接施工至關重要。在本工程中，復合土工膜的焊接主要是由生產廠家派遣專業的施工技術人員到現場進行指導和培訓，采用專門的焊接設備進行復合土工膜的焊接。用干凈紗布擦拭焊縫搭接處，做到無水、無塵、無垢；土工膜平行對齊，搭接寬度≥10cm，焊接寬度為5～6cm。根據當時當地氣候條件，調節焊接設備至最佳工作狀態。做小樣焊接試驗，試焊接1m長的復合土工膜樣品。采用現場撕拉檢驗試樣，焊縫不被撕拉破壞、母材不被撕裂認為合格?，F場撕拉試驗合格后，用已調節好的工作狀態的焊膜機逐幅進行正式焊接。

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℃。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。

復合土工膜現場連接應符合下列規定：①焊接形式采用雙焊縫搭焊。②主要焊接工具采用專用焊膜機。使用塑料熱風焊槍作為局部修補用輔助工具。③根據氣溫和材料性能，隨時調整和控制焊機工作溫度、帶度，焊機工作溫度應為180～200℃。④焊縫處復合土工膜應熔結為一個整體，不得出現虛焊、漏焊或超量焊。

3.5 焊縫質量檢測

復合土工膜焊接完成后，立即對焊縫進行檢查驗收，方法采用目測法、壓力水法和充氣法。對補焊后的焊縫也要重新按照充氣法進行檢測。施工時，按照試驗確定選擇1～2種方法即可。

3.5.1 目測法

復合土工膜焊接完成后，隨即進行外觀檢查，觀察有無漏接，接縫是否無燙損、無褶皺，是否拼接均勻，兩條焊縫是否清晰、透明，無夾渣、氣泡、熔點或焊縫跑邊等現象。如有漏焊、熔點等現象，立即采用熱風槍進行補焊。

3.5.2 壓力水法

可用0.05～0.1MPa壓力水針在雙焊縫間注入彩色水（或白色水，視復合土工膜顏色而定），穩定1min不漏為質量合格。如發現有漏焊、熔點等現象，立即用熱風槍進行補焊。

3.5.3 充氣法

將待測段兩條焊縫兩端封死，插入氣針，充氣至0.10MPa（0.05MPa～0.03MPa），靜觀0.5min，觀察真空表，如氣壓不下降，表明不漏，接縫合格，否則應及時修補。

土工膜檢測過程中，如果發現有如有漏焊、熔點、漏氣等現象，必須按照監理工程師批準的施工工藝進行補焊處理。

4 結語

綜上所述，復合土工膜相對于其他防滲結構具有施工周期短、成本低等特點，登盆水庫大壩采用復合土工膜防滲結構取得了良好的防滲效果。復合土工膜施工中，其鋪設和焊接時施工要點，需要嚴格按照施工要求和規范進行質量，并且在焊接之后做好焊接質量檢測和修補，從而確保施工質量。

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