防渗复合土工膜在水利工程中的施工及质量控制探析

摘要：在水利工程项目建设过程当中，防渗设计是非常关键的工作环节之一。复合土工膜作为一种全新的防渗材料，被广泛应用于水利工程中。为促进防渗复合土工膜在水利工程防渗施工中的进一步应用，文章结合某水利工程实际案例，对防渗复合土工膜在施工中的技术要点以及质量控制方面的关键问题进行了研究。

关键词：防渗复合土工膜；水利工程项目建设；防渗设计；防渗材料；防渗施工；质量控制 文献标识码：A

中图分类号：TV543 文章编号：1009-2374（2015）10-0131-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0916

复合土工膜是一种由塑料薄膜与无纺布复合形成的材料，在将复合土工膜应用于水利工程的过程当中具有非常确切的土工防渗性能。塑料薄膜的优势在于：比重较小，有较强的变形能力，抗冻性佳，且延伸性佳；而无纺布的优势则主要在于：延伸性较好，表面比较粗糙，且具有较高的抗拉强度。两者复合后所形成的土工膜延续了以上两种材料各自的优势，且使得土工膜整体的抗拉性能以及抗穿刺能力得到了明显的改善，将这种材料作用于水利工程防渗作业中，能够确保防渗效果的理想以及稳定。在以上优势的影响下，防渗复合土工膜被广泛应用于水利工程施工作业当中，发挥了非常显著的优势。本文即结合某水利工程施工实例，对防渗复合土工膜在施工方面的技术要点以及质量控制措施展开

探讨。

1 工程概况

本水利工程位于A市西南侧，为某水利枢纽工程附属大坝项目。现场测量数据显示，本坝体总深度为11.0m，深度为9.5m，坝坡边坡比例为1∶3，外部开挖以及回填边坡比例为1∶2.5，总容量为48.0万m3。在本工程施工作业实施期间，防渗环节选择防渗材料为圆台形防渗复合土工膜，其单位面积质量为800.0g/m2，厚度标准为0.4mm。前期调查资料显示，本工程中坝坡土工膜下方为砂垫层，砂垫层厚度在20.0cm左右，土工膜上方则为砂垫层（砂垫层厚度在20.0cm左右）、碎石过渡层（碎石过渡层厚度在20.0cm左右）以及混凝土预制块防护层（防护层厚度在10.0cm左右），防渗施工中通过膨胀螺栓将复合土工膜锚固于周边混凝土或浆砌石内，以达到理想的防渗效果。

2 施工技术要点

2.1 前期准备

由于本工程中地基基础为砂垫层，在将土工膜铺设于砂垫层上前，必须对砂垫层进行预处理，确保自身的平整性。砂垫层当中不得含有杂物，且需要根据施工要求，对其做预先的整平处理，以达到提高后期施工过程当中复合土工膜完整性的目的。

2.2 土工膜铺设

在水利工程中使用复合土工膜的最主要功能是提高工程整体的防渗效果。从这一角度上来说，土工膜的搭接工作是非常重要的。结合复合土工膜的实际性能来看，要求对其焊接环节进行严格控制，尽量在温度高、湿度低的环境下展开作业。土工膜铺设前还需要安排专人对其完整性进行检查，及时针对土工膜表面存在的褶皱以及撕裂问题进行处理，同时对表面杂物进行彻底

清除。在本水利工程施工中，通过自卸式汽车将工程施工所需的土工膜运输至施工现场，汽车基本运输量为20.0t，运输期间需要采取一次性自上而下的滚铺方式。铺设过程中应当对土工膜的变形问题进行控制，遵循张弛有度的工作原则，避免土工膜的受力出现失衡问题。同时，针对铺设期间恶劣的气候条件，还需要预先做好防护工作。本工程土工膜铺设期间风力较大，再加上土工膜自身较为轻薄，因此容易被大风吹起。为了避免此类问题的发生，在保护层未铺好前不宜进行大面积的铺设工作。同时，坝坡区域土工膜铺设时需要预先留有一定的锚固长度，将其锚固于混凝土或周边浆砌石结构内，以达到理想的稳固效果。

2.3 土工膜搭接

在土工膜铺设好后，为了确保土工膜搭接工作面的干燥与清洁，还需要安排工作人员立即对搭接区域进行清扫，清除搭接面存在的杂物以及油污。在焊接前，工作人员首先需要在手提缝包机的辅助下对土工膜底层的无纺布进行缝合，然后应用热熔双缝焊机进行焊接前的试验。根据小样焊接试验结果，对焊机的行走速度以及焊接温度进行合理控制（本工程中，根据试验数据，将焊机行走速度控制在1.5～2.5m/s范围内，焊接温度则按照220.0℃～330.0℃标准控制）。正式焊接前，需要根据现场环境条件对焊接设备的工作参数进行调整，将土工膜表面的杂物使用电吹风吹除，确保其表面平整，无褶皱。搭接面宽度按照10.0cm标准控制，焊接双缝宽度按照2×10mm控制。焊缝两端还需要做密闭性试验（试验合格的标准为：在双焊缝间隙充气，气压以达到0.15～0.2MPa为标准，此状态下5.0min内未降压则判定为合格）。检测完成后，使用挤压焊接的方式对试验中的充气针孔进行补填，表层无纺布同样适用手提缝包机进行缝合。

3 质量控制

3.1 原材料质量控制

第一，复合土工膜的采购需要选择有正规生产条件的厂商，进场前必须安排专人检查本批次复合土工膜材料的合格证书以及说明书等证件是否完备，必要时还需要对待进场的复合土工膜材料做抽样检验。

第二，复合土工膜在经检查合格并进入施工现场后，应当将其集中储存在不易损坏同时方便使用的场所当中，且运输至现场后应当安排专人对其进行妥善保管，避免不良气候条件对复合土工膜的使用寿命造成不良影响。工作人员需要对运输路径进行合理安排，原则上尽量减少复合土工膜的装卸次数。

3.2 施工过程质量控制

第一，在复合土工膜铺设作业的实施过程当中，为了确保其变形能力的理想，避免复合土工膜出现人为受损或应力集中而造成的质量问题，要求遵循一张一弛的铺设原则，循序渐进。针对复合土工膜铺设期间可能出现的不良气候条件，可以使用软性重物，如沙袋等将复合土工膜固定起来，以免大风吹起而造成其质量损伤。

第二，需要做好对防渗复合土工膜施工过程当中垫层料质量的检查工作。现场施工人员需要结合工程项目建设需求，对施工现场所使用的砂料的质量进行排查，及时发现存在的不合格原料并加以剔除（多建议按照废料清理出场）。此环节中，质量检查的重点是确保垫层料中不存在碎石或其他尖锐坚硬的物质，以免后期对土工膜的完整性造成不良影响。

第三，土工膜铺设作业以及拼接处理均完成后，需要工作人员对回填覆盖层的厚度进行动态监测，在其厚度达到20.0cm以上时方可允许轻型机械展开对覆盖区域的碾压整平工作。此环节中需要注意的是：避免使用振动型或重型机械进行碾压，以免已铺设好的土工膜质量发生损坏。

4 结语

复合土工膜延续了塑料薄膜以及无纺布各自的优势，具有非常理想的防渗性能，在使用寿命方面也具有理想的优势。可以说，复合土工膜是一种全新的防渗材料，当前已在大量的水利工程防渗作业中得到了广泛的应用。但结合已有的工作经验来看，在应用复合土工膜材料对水利工程进行防渗处理的过程当中，施工技术构成比较复杂，防渗质量往往受多方面因素的影响，干扰较大。因此，工作人员需要在施工期间形成规范性的施工流程，遵循一定的标准与顺序展开作业，且对施工组织设计进行科学规范，对关键环节的技术要点进行把握，同时还需要落实健全的质量控制措施，方能够使复合土工膜在水利工程中的防渗效果达到理想的发挥。

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作者简介：徐天下（1976-），男，云南宣威人，云南省水利水电勘测设计研究院工程师，研究方向：水利水电设计及施工管理。

（责任编辑：蒋建华）