新型合成材料在调蓄水池防渗设计中的运用研究

郭懿卿

（甘肃水投天水供水有限责任公司， 甘肃 天水 741000）

在供水工程的深入发展背景下，新型合成材料广泛的存在于供水建筑物建设中。新型合成材料包含复合土工膜、塑料盲沟排水以及膨润土防水毯等，将这些材料运用在调蓄水池防渗设计中可以降低地下水位给调蓄水池结构带来的不良影响，展现建筑工程综合效益，具备较强的可行性与安全性，为此笔者给予下列的分析和建议。

1 调蓄水池防渗设计基础概述

某工程建设内容包含渠道工程、输水管道与调蓄水池三个环节，调蓄水池地形平坦开阔，地势呈现西南高与东北低的形态。而此水池地下水位相对高一些，所以要引进调蓄水池防渗操作，施工图纸设计上，参照调蓄水池的成功案例，选择新型合成材料。池底部位的防渗处理选择两布一膜材料，也就是复合土工膜，上部铺设厚度为10 厘米的细砂垫层与砂砾石保护层；膜下铺设对应的防水毯、厚度是10 厘米的细砂垫层和厚度是50 厘米的级配砂砾石[1]，砂砾石中间设置外包反滤土工布排水盲沟。另外调蓄水池边坡位置选择复合土工膜，上部引进M10 的泥沙浆垫层、水泥砂浆砌C20 混凝土预制板；下部铺设防水毯，厚度是10 厘米的细砂垫层与厚度是60 厘米的级配砂砾石，底部设置外包反滤土工布排水盲沟，整个调蓄水池池底和边坡交汇部位进行宽度为1 米的C20 进行混凝土包裹，保障边坡以及池底之间构成一个有机整体。

2 新型合成材料在调蓄水池防渗设计中的运用措施

（一）运用复合土工膜。调蓄水池防渗设计的主体是土工膜，除了防渗性能，还存在承受施工应力的能力，此工程的水池设计过程中引进两布一膜，物理性能数值要满足对应需求：首先是密度大于等于900kg/m2;其次是破坏拉应力大于等于12MPa；再次是断裂伸长率大于等于300%、弹性模量处于5 摄氏度的情况下大于等于70MPa；最后是抗冻性能大于等于-60 摄氏度、联接强度超过母材强度、抗裂强度不小于40N/mm、抗渗强度处于水压是1.05MPa 的环境中保持两天不渗水、渗透数值控制在10-11cm/s 范围之内[2]。

在土工膜铺设过程中，完成几点操作：其一，铺设之前检验复合土工膜外观情况，避免土工膜出现砂眼或者疵点，尽量选择宽度大的材料，控制土工膜拼接缝的产生。基础和支持层两者要保持压平贴紧，不要架空，去除气泡，体现土工膜铺设的安全性；其二，土工膜铺设之前要检查场地的平整性，去除所有尖角杂物，坑凹填平，基于具体需求修好坡面，铺设期间作业工作者不要穿着带钉的鞋，不要吸烟。不要直接把混凝土护坡块体放置在复合土工膜上，撬动的工具不要选取尖头钢筋，控制土工膜上进行石料敲打的行为；再次是复合土工膜铺设结束后，寻找土工膜边角与底脚位置和坝坡顶部位，每相隔5 米左右放置重量是20 千克的沙袋，控制土工膜受到风的作用被掀起。土工膜施工选择春秋季节实施，一次性铺设长度要控制在50 米之内、铺设时确保土工膜呈现自然松弛的状态，松弛度设置3%-5%之间，以免环境与施工操作生成悬空后果[3]；最后是引进热熔焊法，通过双焊缝搭焊方式，焊缝衔接宽度要超过10 厘米，施工期间标准化处理焊接质量，焊缝搭接面控制存在积水或者砂土的现象，促使焊缝位置相邻土工膜之间彼此熔接，规避施工虚焊和漏焊情况，把焊接强度调整到大于等于木材80%的数值上。

（二）运用膨润土防水毯。此种合成材料通常而言不会影响到周边环境，由于防水毯存在良好的柔性，能够满足不均匀沉降需求，克服干湿循环或者冻融现象出现，不会造成老化后果，施工比较便捷，不需要粘贴甚至加热。在铺设过程中，围绕几点进行：其一，铺设之前保障基础表面足够平整，对应压实度和设计标准相适应，去除基础表面积水现象，把防补一侧和迎水面对应，结合尺寸大小选择纵向或者横向铺设模式；其二，调蓄水池防渗设计包含坡面施工与底面施工，引进人工铺设理念，毯和毯的接缝尽量错开，以免出现贯通接缝。铺设期间按照平行搭接形式进行，底面搭接宽度设置25 厘米、坡面搭接长度大于等于30 厘米，搭接时把底层防水毯周围涂抹膨润土密封剂，对应重量为0.54kg/m[4]。铺设坡面时，控制其滑落，通过销钉进行固定，钉孔部位也要进行膨润土密封剂处理；最后是铺设期间保证防水毯外观良好，在发现损伤情况下，通过膨润土防水膏达到修复的目的，修复范围大于等于20 厘米。

（三）运用塑料排水盲沟。所谓的塑料排水盲沟，本质上是把热塑性合成树脂加热促使其熔化，按照喷嘴挤压形式压出纤维丝，熔结纤维丝衔接点，组建三维立体多孔材料。主体部位外包裹土工布视作滤膜，结构形式包含多孔矩形、多孔圆形和中孔矩形、中空圆形等。总之塑料排水盲沟存在土中和水中不降解的优势，在制备过程中引进抗老化处理[5]，有望于塑料排水盲沟材料长时间不出现变形。

其一，持续性减小地下水位数值，处理抗浮问题，并且分析地下水位受到勘察条件的影响，不要因为保守设计造成成本增加的情况；其二，临时减少地下水位数值，给施工布设干燥化的施工条件，保障工程进度。在排水盲沟选择期间，适应渗水量与过水标准，指数要超过10 倍周边土的渗透系数，此工程中调蓄水池引进型号为YB100 的塑料排水盲沟，底部设置级配砂砾石，坡面设置在级配砂砾石底部，将15 米视作控制标准落实纵横向间距安排[6]。塑料排水盲沟主要是减小堤后坡对应的浸润线，给予堤坡稳定性起到保护效果，设计中盲沟孔隙率的布设超过84%，每一道排水盲沟和池周边φ 500 毫米的排水管交叉位置均衔接在PVC排水管之内，具体来说是在排水管上方设置外径φ 110 毫米的PVC 管，继而把塑料排水盲沟塞入数值为φ 110 毫米的排水管之中。

3 结束语

综上所述，新型合成材料存在简便的结构、便捷化的施工条件与良好耐久性，可以处理水利工程诸多难题，深深的影响到工程进展脚步。相关人员在调蓄水池中应用新型合成材料，不仅要思考到调蓄水池应用计划实施有效性，还要思考到调蓄水池具备的防渗性能，最大化减小工程造价成本，推动调蓄水池工程发展。