复合土工膜在人工湖防渗工程中的应用及施工技术探讨

摘要：近年来，城镇化进程的加快，我国的各类工程建设数量也在不断增加。防渗复合土工膜技术现已广泛應用于渠道、堤防、人工湖等水利工程施工中，为确保水利工程质量、增强防渗性提供了有力保障。复合土工膜在施工前应对基底的进行清理和夯实，铺设过程中先进行小区域的试铺，再进行大面积施工，铺设时应把保证复合土工膜与铺设面紧密贴合，避免出现褶皱、气泡等。铺设完成后，应做好复合土工膜的质量控制，确保其有效的防渗性。本文就复合土工膜在人工湖防渗工程中的应用及施工技术展开探讨。

关键词：复合土工膜;人工湖防渗工程;施工技术

复合土工膜作为一种新型的防渗材料在人工湖防渗工程中应用的前景很好，由于复合土工膜防渗的核心问题是保证施工中土工膜的完整性和土工膜的铺设质量，因此在防渗施工中只要严格按复合土工膜施工技术要求，严格现场焊接和粘接的质量控制，避免人为或其他因素的破坏而产生缺陷影响防渗效果，就能使复合土工膜各项性能指标均满足设计要求，质量得到保证。

一、复合土工膜技术的特点及运用

复合土工膜是由聚氯乙烯、聚乙烯等材料合成的一种高分子柔性材料，比重小、延伸性好，具有良好的抗拉伸、抗撕裂性能和较强的抗腐蚀能力，在人工湖等水利工程中运用较为广泛。复合土工膜功能机制类似于塑料薄膜，通过在人工湖库底和库坝铺设复合土工膜，隔断人工湖中水与库底和库坝的接触，从而达到防渗的目的。与一般防水材料相比，复合土工膜延伸性、抗拉伸强度更好，有利于克服基面不均匀沉降问题，更适用于在膨胀或收缩基面加以使用。

二、复合土工膜在人工湖建设中的施工技术

（一）复合土工膜选型

借鉴以往工程利用复合土工膜防渗的经验，防渗材料选型十分慎重。设计时综合考虑了工程的蓄水深度、地质条件、土壤渗透系数、材料间的摩擦系数、工程排气及工程造价等因素。土工膜所用的原材料主要是聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）。主要根据以下几个方面来选择土工膜：（1）力学特性：由于土工膜只用于防渗作用，故其拉伸强度不作为选材的重要指标。（2）整体性：土工膜由单幅之间连成一个整体的防渗膜体。一般PE膜只能用加热熔合的方式连接，而PVC膜除此之外，还可以采用粘合剂粘接。（3）经济性：对PE和PVC的比重、单位价格、幅宽和幅的连接次数等，进行经济比较。选用单膜还是复合膜，主要由膜的作用和经济性来确定。复合膜的力学性能、强度和防渗性能优于单一膜，有较强的适应重物局部荷载冲击能力和反滤排水功能。当池中水位骤降时，膜下的土工织物随即降低膜下的水位差，避免土工膜损坏。

（二）坝坡整平、压实

坝坡土工膜铺设应在库区开挖、坝体填筑完后，即可进行坝坡土工膜铺设，铺膜前首先用振动碾对坝坡进行碾压，达到设计要求干容重后，用人工进行坡面的整平，清理等工作，确保防渗膜下无积水，无凸坡面和杂土，无杂草，无碎石和其它有棱角的硬物，不得在水下铺设，经坡面验收合格后进行防渗膜铺设。

（三）复合土工膜的施工技术

在正式铺设复合土工膜前，应先进行小面积的试铺，待铺设参数及施工工艺合格后再进行大面积施工。为了施工方便，保证拼接质量，复合土工膜应尽量采用宽幅，减少现场拼接量，施工前应根据复合土工膜幅宽、现场长度需要，在专用场地剪裁，并拼接成符合要求尺寸的块体，卷在钢管上，人工搬运到工作面铺设。驳岸铺设采用自上而下（复合土工膜长幅平行于坝轴线）铺设，水平方向上由坡脚向外端铺设;铺设时注意张驰适度，要求复合土工膜与垫层结合面务必吻合平整，避免人为和施工机械的损伤。施工人员均应穿平底布鞋或软胶底鞋进行铺设，严禁穿钉鞋以防踩坏土工膜，复合土工膜铺设要与保护层铺设相协调，做到随铺随压。技术要求①按先上游，后下游;先边坡，后槽底的顺序分区分块的进行人工铺设。②铺设时膜应适当放松，应预留3%～5%的富余度。做成突起的波浪形松弛方式。以适应气温变化及基础的沉陷。并僻免人为硬折合损伤。③坡面上复合土工膜的铺设，接缝排列方向应平行或垂直最大坡度线且应按由上而下的顺序铺设。坡面弯曲处应使膜和接缝连接。④复合土工膜应自然松弛与支持层贴实，不宜折皱悬空。⑥按需要尺寸裁剪拼接，两幅连接处要平整无褶皱。⑦为保证施工方便和拼接质量，复合土工膜应尽量采用宽幅，减少现场拼接量。⑧铺设土工膜时应在室外气温5摄氏度以上，风力4级以下无雨雪天气时铺设。若遇雨雪天气应停止施工且对已铺的复合土工膜用彩条布或塑料布遮盖。⑨铺设过程中应随时检查膜的外观有无破损、麻点、孔眼等缺陷。

（四）复合土工膜焊接

复合土工膜焊接质量的好坏是复合土工膜防渗性能成败的关键，所以务必要做好土工膜的焊接，确保焊接质量，焊接前用干毛巾擦净相邻的焊接间，调整好焊机的温度和速度进行试焊后即可进行焊接，焊逢应均匀、平整、顺直、连续，布采用手提封包机逢制，搭接宽度不小于10cm，偏差不大于2cm，接缝应垂直坝长。

（五）复合土工膜与挡水墙的粘贴工艺

粘结剂由沥青乳胶涂料、水泥、水拌合而成。将粘接剂均匀涂刷在复合土工膜与挡墙的粘贴面上，干燥晾晒约5min，然后进行粘贴，最后钎钉锚固，并做防水防腐处理。

三、复合土工膜施工质量控制

复合土工膜的材料、焊接及铺设效果是影响其功能发挥的重要因素，要确保复合土工膜在人工湖建设中的防渗作用，就必须做好对复合土工膜材质和施工工艺的监测，避免因材质不合格或施工纰漏引起工程质量问题。在材质检测上，不仅要对复合土工膜进行常规外观检查，还应按照相关规定，定期抽查检测其物理属性，确保材料合格。在施工过程中，应做好基面的平整夯实工作，避免复合土工膜在铺设中出现破损。在焊接质量检测上，要重点检查焊缝宽度是否均匀，有无虚焊、漏焊、褶皱等缺陷，并抽样进行拉伸试验，检测拉伸强度，确保焊缝质量符合设计规范要求。

四、易出现的问题及对应措施

（1）在接近水平的区域内，防止形成鼓包，该包会在防渗层下集中土壤中的气体，故须考虑将气体向外或向顶部排出。（2）尽可能减少施工接缝的数量，特别是坝坡上的水平接缝。（3）防止在保护层铺设期间防渗层遭受穿孔破坏，严禁现场车辆和带铁钉的鞋或高跟鞋在防渗层上行走。（4）防渗层与坝体建筑物及水位以下钢性体接触部位的处理直接关系到坝体的安危，如处理不善会造成直接水流渗流通道，形成管涌破坏，“千里之堤、溃于蚁穴”，为此，要作特殊处理，减少集中渗漏，确保水库的安全。（5）在运输贮存过程中应防止机械碰撞，远离热源，轻拿轻放，防止摩擦、刺伤、撞击。

五、结语：

复合土工膜防渗问题的关键是确保材料的完整性和和铺设的严密性、平整性，因此，做好铺设前的基面平整和铺设完成后的接缝焊接，对于防渗工程施工质量至为重要。在实际施工中，可采用边挖、边夯、边铺、边护的区段循环作业方式，尽量避免人为因素对复合土工膜的损坏，确保防渗效果。随着高分子合成材料技术的不断改进，复合土工膜材质、焊接技术也在不断完善，在人工湖等水利工程防水中发挥着重要作用，具有良好的应用前景。

参考文献：

[1]魏琴.水利工程施工中复合土工膜防渗技术的应用[J].工程技术：全文版，2016（9）：00217-00217.

[2]许伟，李明，谢浩.土工膜施工技术在园博湖项目减渗工程中的应用[J].北京水务，2016（z1）.

作者简介：申双辉，男，1988年8月6日，汉，陕西渭南，大学本科，职称：助理工程师，研究方向：房屋建筑及市政公用工程。