土工膜在水利防滲工程中的應用分析

張青容

廣東水電二局股份有限公司（511340）

水利工程在社會經濟與社會民生發展過程中有著極為重要作用，在水利工程建設過程中應注重土工膜的工程質量，充分發揮水利工程應用功能，確保水資源得到有效調節。在水利工程施工過程中，防滲施工是較為關鍵的施工環節，也是各個建筑工程主體必須慎重考慮和認真解決的問題。近年來，土工膜作為一種新型防滲施工材料，在水利工程防滲施工過程中有著較為廣泛的應用，并在防滲施工方面表現出了較為明顯的應用優勢。因此，加強對土工膜在水利工程防滲施工中應用分析、探究有著十分重要的現實意義，同時這也是水利工程防滲施工的研究方向。

1 土工膜相關概述

土工膜是一種復合聚乙烯材料，主要包括無紡土工布、編織土工布等，采用復合法對這些材料進行淋膜加工進而得到新型材料。和其他材料相比，土工膜材料無論是在延展性還是在抗拉伸強度等方面都具備較為顯著應用優勢。土工膜在生產過程中采用高分子材料，應用了防老化劑，進而能夠在非常規溫度環境下使用。通常來說，土工膜主要發揮著防滲效果，其工作原理在于采用防滲負荷土工膜，具有不透水的能力，可以將堤壩和水分隔開。將土工膜運用到水利渠道施工中，可以起到提高磨損能力、增強延展性以及強化抗滲能力的效果，能夠確保渠道防滲效果[1]。對比普通防滲材料，土工膜抗氧化能力更為顯著，可以運用到不同類型渠道當中，有效解決各類渠道基面沉降不均勻等問題。

1.1 在應用設計方面要求

土工膜設計不但需要滿足材料自身使用要求，同時也需要對原壩體、渠道聯合有效應用有著較高要求。因此，在工程施工過程中需結合工程實際對土工膜應用進行針對性設計。通常來說，土工膜在應用設計方面主要包括了組成、規格、厚度、上下墊土層等方面內容。其中，組成設計常用布袋與PE復合防滲膜方式，規格設計采用矩形方式進行規劃布局，厚度設計主要是以上下墊土層規劃為依據，上下墊土層設計則是依據水利工程建設實際進行綜合考慮。

1.2 土工膜施工工藝要求

確定土工膜施工工藝，需在設計工作全面結束之后，結合設計情況進行確定。在施工前，施工企業應結合施工實際情況合理選擇施工材料。應用無紡土工織物加工土工膜，結合土工膜密度進行材料性能評價。具體施工時應對土工膜施工坡度進行合理確定，確保其與原壩體、渠道坡度相同，在重新平整原有土體后再施工。施工應采用成塊鋪設方式，確保各施工塊之間緊密銜接。為了確保較好防滲效果，施工現場不可使用粒徑較大砂石，并在鋪設土工膜之后立即進行黏土覆蓋[2]。

1.3 土工膜防滲形式

“上堵下排”是水利工程防滲施工原則，其中“上堵”分為三種類型，分別為堤基垂直防滲墻、堤身迎水坡土工膜防滲墻、水平防滲墻。堤基垂直防滲墻是對已經建成堤防防滲工程進行加固，利用垂直鋪型技術，對垂直防滲墻進行合理建造。對新建堤防施工應確保堤防填筑和土工膜心墻同時進行同步上升，并且在進行土工膜鋪設時應采用鋸齒形方式進行鋪設，避免堤身出現沉陷問題。堤身迎水坡土工膜防滲墻類型，土工膜設置要結合實際采用兩面進行細粒墊層合理設置，或者是采用一面進行墊層設置，一面進行保護層設置方式。墊層施工應盡可能采用中粗砂，也可以采用粒徑為1～2cm碎石。除了要設置墊層，有時根據實際情況還需要進行過濾層設置，方便實現和堤身填料較好銜接，在便于施工同時實現較好防滲效果。水平防滲鋪蓋形式，指是對透水層較厚情況，其他防滲形式在經濟性與可行性上無法實現較好防滲效果時，可采用水平鋪蓋方式進行防滲?！跋屡拧敝傅氖潜乘屡潘?，具備開陶導滲措施以及做反濾體等[3]。

2 土工膜在水利工程防滲中具體應用

2.1 材料選擇

在正式施工之前，施工企業應根據施工設計需要選擇合適土工膜，并與供應商簽訂供應合同，對材料質量、數量及運輸方式等進行協商約定。供應方應嚴格按照合同約定將材料運送至施工現場。在材料驗收進場過程中，施工企業應安排專業質量檢驗人員進行土工膜材料入場檢驗，確保進場材料質量合格，并且嚴格按照相關規定對材料進行妥善存儲保管。

2.2 準備工作

首先，在正常使用土工膜前需要仔細檢測其質量，嚴格根據作業要求確定土工膜尺寸、質量，并且由正規渠道購買土工膜。土工膜必須具備使用說明書、質量合格證明等資質文件方可投入使用。而且在進場前還需要隨機抽取和復查土工膜質量，從根本上保證質量達標。

其次，在使用土工膜前，需要結合具體施工部位以及要求將其剪裁成相應長度，并將其拼接為大小適宜的塊體，還需要將寬約10cm的拼縫帶預留于邊上，為后續施工提供便利[4]。

2.3 基面清理

施工企業在土工膜正式鋪設前，需先合理組織安排施工人員，對工程基面進行全面清理，確?；娓蓛魺o雜質，并對基面進行平整，避免基面雜質或者基面不平整導致施工過程中土工膜發生損傷?；媲謇順藴蕿椋浩旅嫫秸?、平實、干凈、無雜物。此外，施工人員還應加強對施工現場基面砂料的全面排查，避免墊層等存在較大碎石或者其他異物，及時對相關砂料進行攤鋪。

2.4 錨固作業

土工膜的錨固主要分為上部錨固與下部錨固。上部錨固主要是將一定長度的土工膜鑲嵌于混凝土壓頂底部，隨后采取現澆混凝土壓頂的方式來完成錨固。下部錨固則主要是將相應長度的土工膜鑲嵌于漿砌石齒墻基礎底部，并進行M7.5 塊石齒墻砌筑作業。錨固施工質量優劣是影響封閉防滲體建設施工質量的主要原因，所以務必要在下部錨固、坡面土工膜敷設、拼接等作業完畢后方可實施上部錨固[5]。

2.5 土工膜攤鋪施工

在土工膜攤鋪施工前，施工人員應加強對外觀等方面檢查，確定土工膜不存在質量問題。若是土工膜出現了機械性損傷，則應結合損傷程度采取相應處置方法。若是損傷較輕則進行有效修補處理后繼續使用。若是損傷程度較為嚴重，則應進行整體更換。應盡量選擇晴朗天氣進行鋪設施工，嚴格按照工藝流程及施工順序繼續人工鋪設。在具體鋪設過程中，可以采取渠底、坡面以及順著渠道軸線水平滾鋪等方式進行，在鋪設完畢且達到相應標準后能夠朝著順坡面軸線方向實施滾鋪，讓其能夠和渠底土工膜十字連接。鋪設時對氣候也有一定要求，盡量避免在空氣濕度較大、溫度較低的季節進行鋪設，避免出現集中應力的現象而影響到鋪設質量與進度。在鋪設過程中，要確保鋪面以及土工膜的平整，防止產生皺褶。要求作業人員穿軟底膠鞋或平地布鞋，防止人為因素對土工膜造成影響。如若出現受損現象則要馬上采取補救措施。

2.6 鋪設保溫板和預制混凝土板

通常將厚度為3cm聚苯乙烯保溫板敷設于土工膜表面，隨后再將厚度6cm預制混凝土板敷設上去。在鋪設邊坡面土工膜質量達標后需要立即做好保溫板壓蓋的鋪設工作，避免受陽光直曬、風吹而加速老化，并且鋪砌混凝土預制板對土工膜起到有效的保護作用。

2.7 熱熔焊接施工

在現場施工，一般采用熱熔焊接方式進行復合土工膜焊接施工。

首先，進行土工膜現場拼接。合理控制土工膜施工幅度與寬度，保證拼接位置沿渠道軸線方向從上游膜壓到下游膜上方，確保同一斷面位置上邊坡上方膜應覆蓋至坡面下方膜。

其次，正確處理搭接位置。在焊接之前，清掃焊接位置，確保焊接區域干燥、整潔，無油污、灰塵污染。

最后，對土工膜進行焊接施工。焊接時，嚴格控制焊接流程，避免出現焊接脫空、起皺等問題，保證較好的焊接施工效果。在完成焊接之后，應檢測焊接縫，及時修補不合格焊接，或重新焊接，確保焊接施工質量。焊接時還需將氣候方面因素考慮在內，盡可能避免下雨天實施焊接。要確保焊接溫度在200℃～300℃，避免溫度太高影響到焊縫附近材料性能，而溫度太低則無法達到土工膜材料規定熔點，難以實現焊接融合。

2.8 回填覆蓋施工

在焊接施工之后，應做好防曬措施，避免陽光暴曬導致土工膜發生老化失效，確保土工膜防滲效果。施工企業應及時對檢測合格的土工膜回填覆蓋?；靥罡采w較為常用的方法是現澆混凝土面板覆蓋法。在覆蓋時切忌不能在土工膜上堆放材料，以免土工膜遭受損傷。確?；靥罡采w層厚度在20cm以上才能采用輕型機械進行碾壓施工[6]。

3 加強土工膜施工質量檢測相關措施

要安排專業專人加強對原材料質量檢查控制，確保進入施工現場的土工膜合格證書、性能指標證書、使用說明書三證齊全，在外現上不能夠出現針眼、瑕疵。材料在運輸過程中應做好防碰撞措施，在抵達施工現場之后應及時組織材料驗收，并妥善保管，避免日曬雨淋，盡可能地減少裝卸次數，避免材料損傷。

在土工膜鋪設時應進行外觀檢查，及時采用有效措施進行損傷彌補，并認真進行施工記錄，形成包括各種施工資料、檢測試驗等報告。材料進入施工現場后，需要進行隨機抽檢，保證其性能達標。

要加強對土工膜焊縫質量檢測，對焊接施工過程中存在漏接、燙損、拼接不均勻等問題進行嚴格控制，及時查找焊縫成因，進而采取有效應對措施，保整焊接施工質量。

加強施工強度檢驗。施工每約1000m2取一試件進行拉伸強度試驗，確保強度在母材80%以上，并且不能出現斷裂問題。

4 結語

在水利施工中常常會使用到土工膜，土工膜有著極強的延伸性與抗拉能力，并且操作便捷，作業效率較高，起到了良好的防滲作用。所以在施工過程中，施工人員應根據工程建設需求合理應用土工膜，并做好土工膜質量檢測工作，切實保障整體工程防滲效果。