建筑工程中的防水防渗施工研究

段磊王坤

（河南省西华县水利局，河南 周口 466600）

防水防渗处理是水库建设中的重要环节之一，常用的防水防渗处理措施有截水槽、灌浆帷幕、浇筑混凝土防渗墙、全库盘土工膜防渗等，其中与混凝土、浆砌石等材料相比，土工膜作为一种基本不透水的材料，其防渗系数更小、便于施工，可大面积连续铺设，在平原水库建设工程中较为适用［1］。

1 工程概况

某水库位于某县县城以北25km处，为一座灌注式水库，总库容980×104m3，最大蓄水面积为65.6×104m3，最大坝高21m，坝顶高程118m，长220m，宽4m。放水桥涵位于水库西南岸，采用钢筋混凝土结构，洞长78m，混凝土厚度30cm，闸孔断面2m×2m。主坝坝体坐落于弱风化岩上，为一段“U”型冲沟，沟底为含砾中砂层，约5m厚，密实度小，经水浸后易发生液化。其余部位为第四系Q1-2al+pl的砂卵砾石层，密实，稳定透水。库区周边无不良地质构造，中部低凹处有分布不均匀的冲击积粉质壤土，其余为含砾粗砂和砂砾石，库区下部有胶结性差且不连续的半胶结砂卵石层。从该水库基本地质情况来看，水库防渗处理中的主要问题为库区和坝基渗漏［2］。

2 施工方案

根据本水库地质情况，考虑施工条件、施工技术等因素，最终确定选择使用土工膜全库盘防渗技术，在包括的东、南、北岸、主副坝及库盘等整个库区铺设土土工膜，垂直防渗选择土工膜斜墙防渗，水平防渗通铺设土工膜形成水平铺盖。

2.1 土工膜材质与类型选择

在土工膜全库盘施工中，首先需要确定所使用土工膜的材质，土工膜的材质主要有聚乙烯和聚氯乙烯，前者含有炭黑等掺合料，适用于寒冷地区，后者延伸率更高，适用于穿透性植物丛生地区，由于本工程位于辽宁省，属于寒冷地区，且根据其地质条件，最终确定选择聚乙烯材料的土工膜。

2.2 土工膜厚度选择

实际工程中，在水压力作用下，土工膜被向垫层挤压，可能发生顶破或被穿刺，形成渗漏通道，因此施工方案设计中还需要考虑到土工膜的厚度，一般在进行土工膜厚度选择时，主要考虑到的其受力情况、所接触颗粒的孔隙，按照经验公式，计算出薄膜实际张应力，与安全系数相乘，若该数值不大于所选土工膜的极限抗拉强度，则确定合适。本工程中经计算，确定膜厚为0.5mm。

据以上分析，最终确定本水库工程施工方案为：上游、下游边坡比分别取1：3.0、1：2.0；清除主坝坝基含砾中砂和副坝坝基含盐表层，使用质量优良的砂砾石回填；采用厚0.5mm的聚乙烯复合土工膜对坝体进行防渗处理。上游坡防渗结构自下而上为：中细砂层（20cm）—中细砂层、复合土工膜层（20cm）—砂砾石过渡层（30cm）、干砌卵石护坡层（25cm），坝体土工膜上下层示意图见图1。

图1 坝体土工膜上下层示意图

使用聚乙烯光膜对库盘进行防渗处理，厚0.5mm，同时在土工膜上、下铺设保护层和过渡层，以预防阳光、水浪、人为等因素对土工膜的损坏。

3 施工技术

水库建设中，土工膜全库盘防渗施工工序一般为：基底清理与施工→土工膜铺设→压膜定型→焊接接缝→土工膜施工验收→保护层施工。

3.1 基底清理与施工

在土工膜施工前，先进行基底清理、平整，以防止基底植物、杂物等穿透土工膜，造成损坏；根据本工程施工方案，坝基采用换填方法，根据基底情况，挖出基底原有土层后，换填砂砾石并夯实，保持施工面的平整；库盘不需换填，使用推土机推平后，碾压密实，并进行取样实验，确保其相对密度满足要求后，进行土工膜铺设工序。由于本工程土工膜下方设有保护层，在土工膜施工前，利用机械铺设下方保护层材料，进行碾轧夯实、平整［3］。

3.2 土工膜接缝

根据土工膜施工要求，采用自顶部至坡脚缓慢滚放铺设的方法，沿垂直中轴线铺开土工膜后，人工找正、搭齐，为避免应力集中，方便拼接，预留2%富裕度；确保铺设的土工膜与施工面吻合平整后进行接缝焊接施工。复合土工膜接缝处理时，先分离边缘膜和土工布，按照“底层布—膜—上层布”的顺序依次进行接缝焊接。

使用专用的土工膜焊接机进行接缝焊接，在焊接施工前，先进行焊接试验，确定施焊温度和行走速度，一般温度为180～220℃，行走速度为1.5～2.0m/s；确定焊接施工方法后，进行焊接施工，为保证焊接牢固，需两条焊缝，按照宽10mm、间隔12mm的方式焊接，每道焊缝完成后，均进行质量检查，确保焊接质量合格，满足要求后，方可进行下一道焊缝的施工；每道焊缝焊接过程中，应尽可能一次完成，减少的漏焊、虚焊，以提高施工质量。

3.3 保护层施工

由于人工施工工期长，大面积土工膜保护层施工中可采用机械施工，而因机械施工易对土工膜造成破坏，施工前需先进行施工试验，在施工处随意选择一处，夯实、平整处理后，铺设土工膜，使用机械将施工选用的保护层材料一次倾倒在其上，并进行推平、振动、夯实后，取出土工膜，进行损伤检验，若满足要求，则可进行机械施工。本工程施工中，经试验，可满足机械施工条件，故选择机械施工。土工膜施工工序完成后，尽快进行保护层铺设，以防膜光氧老化，利用机械倾倒保护层材料后，进行推平夯实，至保护层达到施工设计要求厚度，进行质量验收，合格后完成施工。

4 结论

本水库建设中采用土工膜全库盘防渗技术，其保护层对料场的要求低，且不可预见因素少，易控制工程造价，且土工膜与水库其他建筑物联结方式单一，施工较为简单，对施工机械设备和施工人员的要求相对较低，工期更短，可较好地保证施工质量，提高投资效益。

［1］黄维.浅析水利建筑工程中的防渗施工技术［J］.江西建材，2014（23）：119.

［2］韩立杰.论述水利工程防渗处理施工技术应用［J］.科技与企业，2013（20）：226-226.

［3］赵彦晨.浅析水利工程中的防渗施工技术［J］.中国建筑金属结构，2013（24）：72-75.