防渗土工膜的应用

【摘要】近些年来，随着建筑水平的发展，防渗土工膜技术在水利工程中得到了越来越广泛的使用，与传统的防渗模式相比，土工膜技术成本低廉、施工工艺简单，拉伸强度高、表面平滑、质量轻、定形效果好，盘县红果东湖公园人工湖防渗蓄水工程地处六盘水市盘县政府所在地红果城区内,位于县城东河坝子处，属县城规划区范围,占地面积约29.56公顷，本文主要以盘县红果东湖公园人工湖防渗蓄水工程为例，探讨防渗土工膜的应用。

【关键词】防渗土工膜；工程；应用

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

在人工湖以及渠道防渗工程中，传统的混凝土预制板、浆砌石护坡等方式往往存在着防渗效果差、冻胀破坏难以解决、使用年限较短的问题，近些年来，随着建筑水平的发展，防渗土工膜技术在水利工程中得到了越来越广泛的使用，与传统的防渗模式相比，土工膜技术成本低廉、施工工艺简单，拉伸强度高、表面平滑、质量轻、定形效果好，下面以盘县红果东湖公园人工湖防渗蓄水工程为例，探讨防渗土工膜的应用。

1 工程概况

盘县红果东湖公园人工湖防渗蓄水工程地处六盘水市盘县政府所在地红果城区内,位于县城东河坝子处，属县城规划区范围,占地面积约29.56公顷；盘县红果东湖公园人工湖防渗蓄水工程主要由闸坝挡水工程、取水口及滤水工程、引水管道工程、围湖防渗工程、排水排涝工程、交通工程、栖凤岛工程、水上栈道工程、水上舞台及扶壁式挡墙工程、水上码头工程等建筑物组成。防渗湖堤沿东河坝子周边布置，闸坝于西铺河下西铺村左侧布置，位于西铺河人行桥下游约70m处，取水口及滤水工程布置于闸坝上游55m处的西铺河左岸。引水管道从取水口的清水池沿场坝山脚至人工湖布置。栖凤岛工程于东湖公园西入口湖区内布置，水上舞台及扶壁式挡墙工程及水上码头于东湖公园北入口湖区内布置，水上栈道则连接栖凤岛与水上码头之间及栖凤岛内搭接。本工程设计蓄水位1742.9m，湖面面积32.3万m2，最大水深3.8m，库容53.4万m3。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），本工程规模为小（2）型人工湖，工程等级为Ⅳ等，大坝等主要建筑物为4级建筑物。工程区内山高坡陡、地形破碎，海拔高程在1700～2200m之间。石山，碳酸盐岩广布，洼地、坚井、落水洞、地下暗河等岩溶形态极为发育，呈现典型的岩溶石山地貌特征。工程区地处北亚热带，属中亚热带湿润季风气候。流域气候受东南风的影响，具有高原性特点，冬无严寒夏无酷暑，年均气温15.2℃，无霜期较长（271天），雨热基本同期，常年主导风向为东南风。

2 防渗土工膜概述

土工膜是一种基本上不会透水的材料，根据材料种类的区别，土工膜可以分为聚合物土工膜和沥青土工膜两种，为了满足变形和强度需求，土工膜又包括加筋和不加筋两种，制造土工膜的材料包括结晶热塑塑料、热塑塑料、热塑弹性体等等。具体的材料包括聚氯乙烯PVC、聚乙烯PE、沥青剥离布油毡、在国外常用的材料好包括高密度聚乙烯HDPE、超低密度聚乙烯VLDPE等等，在通过对这些新兴复合材料的使用，传统膜料物理力学性能也得到一定程度的改善。

3 防渗土工膜的施工要点

3.1 土工膜防渗体及保护层施工内容

土工膜防渗体施工工作内容包括：堤身斜坡面碾压整平、厚10cm细砂找平层施工、土工膜防渗层施工、厚5cm细砂过渡层、C15混凝土预制块干砌（含堤顶预制混凝土墙）施工及堤身嵌固槽C15混凝土。其施工示意图如图1所示。

图1 土工膜防渗体施工示意图

3.2 土工膜防渗施工程序

防渗体及预制块护面工程施工程序为：测量放样清除原坝面石渣并回填整平坝面整平坝面10cm厚细砂找平层土工膜防渗层施工厚5cm细砂过渡层施工C15混凝土预制块护面至下一工作循环。

3.3 土工膜防渗施工方法及说明

本工程湖堤最大高度4.1m,相对较矮，故在整个湖堤石渣碾压回填全部完成后，再实施迎水面的防渗结构施工。

3.3.1 清除原堤面松动石渣并回填整平堤面

对于原堤面石渣在削坡碾压后局部的明显松动、凹凸不平处应先采用人工初次修整。

3.3.2 测量放样

在堤坡坡面进行全面修整前，先根据设计要求对堤坡进行全面控制测量，用全站仪按建筑方格网法进行控制测量，测出各结构层铺填的高程及混凝土预制块护面的控制高程。在施工过程中，随时用控制点和相邻水准点进行校核测量。

3.3.3 堤坡坡面整平碾压

湖堤迎水坡面整平工作在土工膜防渗层施工以前进行，施工时按控制高程对堤坡面进行全面整平。整平堤坡的目的是按设计要求将坡面修整平顺，并将坡面进行压实修坡成型，达到设计边坡。坡面整平施工分两道工序进行：第I道工序为坡面削坡，第II道工序为坡面压实。其施工方法为：坡面削坡采用人工自上而下按测定的厚度分段削坡，并预留8～10cm的超厚量；坡面压实采用蛙式打夯机进行压实。

3.3.5 细砂找平层施工

细砂垫层施工采用自卸汽车从砂石料场将合格的细砂运到堤顶，用溜槽将砂料运至工作仓面，根据设计图和控制高程进行人工拉线铺设，确保垫层边坡符合设计要求，其压实采用平板振动器进行压实。

3.4 土工膜防渗层施工

土工膜防渗层施工方法采用人工平行堤轴线流水铺设，铺膜前检查细砂垫层的平整度和夯实程度，合格验收后，才能进行铺膜工作。铺膜时避免土工膜打皱，在土工膜铺完后及时保护和铺压C15混凝土预制块。土工膜施工时应注意以下事项：

3.4.1 土工膜拼接，采用胶接法粘合或热元件法焊接，胶接法搭接宽度为5cm～7cm，热元件焊接叠合宽度为1.0cm～1.5cm；

3.4.2 土工复合膜与嵌固槽及顶部预制混凝土挡墙交合前需将土工膜打折三次后再铺设；

3.4.3已铺土工膜上的破孔及时粘补，粘贴膜大小应超出破孔边缘10cm～20cm；

3.4.4 在土工膜与界面细砂共同作用时，由于细砂颗粒粗糙以及细砂局部变形较大等方面的原因，在水压作用下土工膜有可能被刺破、撕裂，从而失去或减弱其防渗性能，因而有必要进行相应的防渗漏试验。

3.5 混凝土预制块安砌

在预制场预制好的混凝土预制块，其强度达到设计强度后，用自卸汽车运至现场，然后人工二次搬运至现场人工安砌，运输及转运过程中轻搬轻放，确保预制块的轮廓完好。安砌顺序从下至上依次逐块进行，确保安砌后的边坡符合设计要求，缝宽符合规范允许范围。

4 结语

土工膜具有质量轻、运输方便、防渗性能佳、可以适应渠道基础变形、造价低、施工方法简便的突出优点，在渠道防渗工程的施工中，具备一定的发展优势，使用土工膜进行施工能够有效的减少渠道的输水损失，能够挖掘出水资源的潜力，提高工程的经济效益，值得进行推广。

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