土工布在肇东水库施工中的应用

摘 要：土工布作为一种新材料，以其特有的特点被广泛运用在肇东水库工程建设中。它具有质轻、整体连续性好、施工方便;抗拉强度高、抗腐蚀、抗微生物侵蚀性好;质地柔软，能与土料很好地结合;水下或土中耐久性和耐气候性能较高、使用效果显著等特点。

关键词：防渗; 反滤;排水;隔离;加固;防护

肇东水库是肇东市城市供水工程的水源地。土工布作为一种新材料，以其特有的特点被运用在肇东水库工程建设中。土工布它分为有纺土工织布、无纺土工布两种。土工布主要是代替传统粒料建造反滤层和排水体;与传统反滤层和排水体相比，它具有质轻、整体连续性好、施工方便;抗拉强度高、抗腐蚀、抗微生物侵蚀性好;质地柔软，能与土料很好地结合;水下或土中耐久性和耐气候性能较高、使用效果显著等特点。并且土工布也满足了一般反滤材料所具备的条件：1.保土性：防止被保护土料流失，引起渗透变形;2.透水性：保证渗透水通畅排除;3.防堵性：保证不被细土粒淤堵失效。该材料在肇东水库大坝防渗工程中得到广泛应用。

1   土工布性能

土工布是一种新型建筑材料，原料是涤纶、晴纶、锦纶等高分子聚合物的合成纤维。按照制造方法分为：有纺土工布和无纺土工布两种类型。

有纺土工布—即经纬交织的土工布。其厚度较薄，一般厚度为0.2mm、0.4mm、0.7mm。其抗拉能力较强，约250kg/cm2，渗透系数较大，约6.1×10-4cm/s，且质地稳定，耐久性好。

无纺土工布—即不规则排列的纤维经粘结，针刺制成的网状物。常用的是针刺型无纺土工布。这类土工布具有压缩性较强，孔隙度较大，导水性能较好，优于有纺土工布。

土工布具有防渗、反滤、排水、隔离、加固、防护、密封等多种功能，它与常规的砌石及砼材料防渗效果相比，具有投资低，施工工艺简单，工期短，防渗效果好，渠道有效利用系数高等优点。

土工布在使用时应出具产品质量合格证，同时需测试：1.物理性指标：单位面积质量、厚度、等效孔径;2.力学性指标：拉伸强度、撕裂强度、握持强度、顶破强度、胀破强度、材料与土相互作用的摩擦强度;3.水力学指标：垂直渗透系数、平面渗透系数、梯度比;4.耐久性：抗老化性、抗化学腐蚀性。测试需要有资质的技术质量检测部门进行检测，检测时根据工程需要和具体施工要求，可相应增加或删除相关检测项目，并出具详细的检测报告。

2   土工布施工

引松入肇水库大坝砌护的主要作用就是防渗，减小输水损失，提高水的有效利用率。土工布的施工方法有砼模袋和土工防渗膜两种形式。

2.1  砼模袋施工

用透水不透浆的无纺土工布缝制模袋（大小根据情况而定），把拌好的砼装在模袋中，铺砌在坝坡，或先将模袋铺在坝坡上，再灌入砼。这样砼中多余水分可从模袋中挤压出来，使水灰比迅速降低，从而形成高强度的砼衬护。用这种方法衬护，其厚度一般为15-50cm，砼坍落度宜采用20cm左右。模袋柔性好，整体性强，能适应基面变形。同时砼模袋还可以用于水下衬护的修补。

2.2  土工布防渗膜施工

土工防渗膜施工是在薄膜的一侧或两侧贴上土工布，形成复合土工防渗膜。其形式有一布一膜、二布一膜。

一布一膜是将树脂、增塑剂、抗老化剂等各种辅助剂，经压延、热熔涂覆至无纺布上，再经调理而成。二布一膜是将一布一膜即无纺土工布与PE膜经复合层处理而成。复合土工膜应按土工布在下、土工膜在上铺设。土工布作为土工膜的保护层，使保护防渗层不受损坏。为减少紫外线照射，增加抗老化性能，最好采用埋入法铺设。

3   土工布安装施工注意事项

土工布只能用土工布刀进行切割（钩刀），如在场地内切割，对其他材料须采取特殊保护措施，以防由于切割土工布而对其造成不必要的损坏。在铺设土工布的同时，必须采取一切必要措施，以防止对下面一层材料造成破坏。在铺设土工布时，必须注意不要让石头、大量尘土或水分等有可能破坏土工布、有可能阻塞排水渠或过滤网、或有可能给接下来的连接帶来困难的物质进入土工布或土工布的下面;安装结束后，对所有土工布表面进行目测以确定所有损坏的地主，作上标记并进行修补，确定铺设表面没有可以造成损坏的外来物质，如断针等异物。土工布的连接必须遵循以下规定：正常情况下，坡面上不能有水平连接（连接须沿坡面的轮廓不与其相交），除修补的地方以外。如采用缝合，缝合线须采用与土工布材质相同或超过的材料，缝合线须为防化学紫外线的材持。缝合线与土工布应有明显的色差，以便于检查。安装时对缝合特别注意以确保没有泥土或砾石覆盖层中的砾石进入土工布中间。

肇东水库大坝施工中，首先要用料径较小的沙土或粘土找平基面，然后再铺设土工膜。土工膜不要绷得太紧，两端埋入土体部分呈波纹状，最后在所铺的土工膜上用细沙或粘土铺一层10cm左右过度层。砌上20-30cm块石（或砼预制块）作防冲保护层。施工时，应尽力避免石块直接砸在土工膜上，最好是边铺膜边进行保护层的施工。复合土工膜与周边结构物连接应采用膨胀螺栓和钢板压条锚固，连接部位要涂刷乳化沥青（厚2mm）粘接，以防该处发生渗漏。

土工膜的接缝处理是一个关键工序，直接影响防渗效果。一般接缝方式有：①搭接：搭接宽度宜大于15cm;②缝纫：缝纫后加防水涂料处理;③热焊：宜于稍厚的无纺布基材，焊缝搭接宽度不小于10cm;④粘接：用与土工膜配套供应的粘合剂在连接面上加压即可。接缝时应做到无尘土、油脂和水份，接缝长度要大于10cm。

另外注意防渗膜厚度应不小于0.25mm，太薄可能产生气孔，且易在施工中受损而降低防渗效果。土工膜施工中，特别要注意做到铺设不宜过紧，不得打皱，拼接要牢固。要严格按技术规范施工，把好准备、铺设、拼接、检验和回填等五道质量关。由于土工布良好的防渗效果，目前，涝洲灌区节水改造与续建配套项目建设中，大量采用该材料，受到了设计、建设单位的广泛好评。

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作者简介：

连立龙（1979- ），男，黑龙江省肇东市人，工程师。