复合土工膜在水利工程的用途

莎吉达·肉孜

莎吉达·肉孜

新疆水利水电科学研究院新疆乌鲁木齐830000

摘要：复合土工膜由高分子材料构成，常用于堤坝、排水沟渠等工程施工中。为了探讨防渗复合土工膜的应用特点，本文以某公车工程建设为例，对复合土工膜在水利防渗工程中的运用情况进行探讨，并详细论述了复合土工膜的施工技术，得出相关结论供同行参考借鉴。

关键词：防渗复合土工膜；水利工程；施工；应用

众所周知，复合土工膜包括两布一膜、一布一膜、多布多膜等是由非织造土工布为基材，以聚乙烯、聚氯乙烯等为膜材，经复合而成的非织造布复合土工膜。具有隔离、加筋、排水、护坡，还有防渗、柔韧性好等特点。

1．热复合吹膜生产工艺与传统的淋膜工艺进行对比：

1.1热复合工艺与淋膜工艺相比，热复合吹膜工艺生产的土工膜质量稳定，厚薄均匀，具有很高的防渗效果，并且在生产过程之中随时可以对土工膜和土工布的质量进行有效的监控。淋膜工艺生产出来的复合土工膜，受工艺要求，渗透系数低。受工程要求限制。

1.2热复合生产的土工膜，纵横向强力均匀。淋膜工艺生产时因工艺问题纵横向强力调节不均，会造成横向强力低。

1.3热复合通过原料挤压生产而成，膜生产均匀。淋膜生产膜均匀性差，复合时造成膜厚度不均匀。

1.4淋膜工艺甩边时会造成边膜变薄，薄与基本的膜，且一撕就裂。热复合甩边工艺，通过水冷等降温工艺，甩边变薄则不会发生，而且强力要求也不会变。

2．复合土工膜的施工方法

尽管复合土工膜是一种合成材料，具有极好的防水防渗性，但当其实际应用于工程施工时，如果材料本身没有做好防渗操作，那么材料运用时的防渗性能依然会受到影响。因此，在实际施工中，除了要注意土工膜材料铺设质量外，还要注意控制好材料本身的质量，尽量选择质量优良的土工薄膜，以免土工薄膜自身发生透水。

其次，在铺设土工膜之前，要先将铺设面上存在的尖锐物、杂物全部清除干净，尤其是防渗范围内的杂物，如草皮、树根、铁丝、木棒等等。如果铺设前发现防渗范围内有杂草出现，要喷洒一定的灭草剂来对杂草进行清除。

再次，正式施工铺设时要保证地基与岸坡间的连接质量，做好地基和岸坡之间的锚固。一般情况下，锚固槽挖设宽度为4m，深度为2m，挖设完成后再放置土工膜，接着回填黏性土，并加以夯实、压平。要强调的是：如果该铺设路段的地基是浅层砂砾石透水层，那么在施工时一定要先将地基中的沙砾石挖掉，填设上新土，然后再对基底进行混凝土浇筑，浇筑完成后固定土工膜，固定位置为已经浇筑完成的混凝土内部；如果施工所遇到的基层属深厚的沙砾石透水层，那么可供选用的防渗方法又有所不同，较为常用的一种土工膜铺盖法。先按照工程施工需要将土工膜的长度计算出来，然后整平土工膜铺盖部位，铺盖厚度一般保持在39cm左右，铺盖粒径不得超过20mm。

最后，保护层土料必须采用3倍于破损面积的土工膜胶粘，接缝用宽度50mm厚的保护层和砌筑块石填充，紧靠土工膜。因为土工膜防渗采取边挖、边夯、边铺、边护的区段循环作业，基面必须清理好。为确保防渗效果，这时采取边挖、边护的区段循环作业。铺膜时，一般要略松一点，但不能在膜底留有气泡。因为土工膜与膜之间要压平贴紧，但不宜将膜拉得过紧，也不宜过大。保护层干砌块石个体重量应大于6mm以上，并将土工膜幅设置为宽度1.9m。防渗薄膜与支撑材料接触面都应该是平整的，避免刺破薄膜使其失去防渗功能。可以设细粒垫层，以保护薄膜不被损伤，防渗薄膜的连接方式有黏结法、焊接法、硫化法三种。可根据防渗薄膜原材料的不同，选择不同的连接方式。连接缝的抗渗性能都要进行认真的检查，避免接缝连接不好产生渗漏。

一般在拐角及畸形地段，接缝长度应该尽量减短。除非在特殊要求情况下，当坡度大于1∶6的斜坡上时，距顶坡或者应力集中区域1.5m范围内，尽量不要设置焊缝。复合土工膜在铺设过程中，应当避免产生人为的褶皱，当温度较低的时候，应该拉紧、铺平。一般膜与膜之间接缝的搭接宽度不小于10cm，使焊缝排列方向平行于最大坡度。铺设复合土工膜时焊缝应力求最少，尽量节约原材料。复合土工膜裁切之前，应该准确丈量其相关尺寸，然后按实际裁切，一般不宜按图示尺寸裁切，应逐片编号，详细记录在专用表格上。

3.复合土工膜在水利防渗中的应用

复合土工膜以透水性小，渗漏系数处于纳米级，如此良好的防渗材料可以在复合土工膜水利防渗中大放异彩，其主要可应用在如下几个地方：

3.1堤坝和隧道内部管道的防渗漏；

3.2渠道的永久性支护结构的防渗漏；

3.3给种类型大坝的水平、垂直墙体的防渗漏；

3.4堤坝的垂直心墙和斜墙的防渗漏；

3.5涵洞、水闸的水平铺盖的防渗漏；

3.6堤坝地基的垂直墙体和水平铺盖的防渗漏；

3.7施工围堰的防渗漏。复合土工膜有着良好的防渗透能力，尤其在土石坝防渗工程中得到良好应用以衬砌工程中的复合土工膜使用为例子，在土工膜铺设完成后应及时进行砼的衬砌，之后的通水期间，复合土工膜的防水性能显著，通水性能优良。在衬砌工程中，复合土工膜具有造价低廉可节省工程造价、便于施工可减少施工工期，防渗效果好防止反复施工等杰出优势，可在我国大范围推广。

4.复合土工膜的缺点及水利施工注意事项

4.1容易脆裂

复合土工膜是一种高分子柔性材料，相对于土工膜来说，厚度更厚，强度也相对较高，不太容易出现破裂的情况，但在高低温差的影响下，复合土工膜仍会出现因温差变化而脆裂的情况。此时，我们可以通过添加耐低温的材料使复合土工膜增加耐低温属性或以增加混凝土保护层厚度的方法，来对复合土工膜进行保温。

4.2老化严重

复合土工膜在高低温差变化大时或者接触太阳光直射氧化，会出现性能急剧恶化的情况，发生老化。我们可以通过日常的维护防止复合土工膜的老化问题如：将复合土工膜置于水中可以防止温差变化过大，或是将复合土工膜放置于阴暗处可以防止太阳直射。不接触温差变化和太阳光直射，复合土工膜的老化程度将会大大降低。我国对复合土工膜的使用期限还没有个明确的指标，不过在正常环境中，复合土工膜的使用寿命甚至可以达到五十到一百年之久。

4.3化学腐蚀

复合土工膜的物理抗性较好，有着抗撕扯、抗拉伸、抗渗透并等结实耐用的特点，但在遭遇部分化学物质时就很容易被破坏，虽然在一般的水利防渗工程中，我们不会接触到诸如矿物油或者酸碱腐蚀液体等。但不接触就不代表我们不用担心，恰恰相反，我们仍需要考虑这方面问题，如在水利工程中防止废弃液体渗漏时，其中就很容易出现矿物油或者是酸碱腐蚀液体，这就需要防患于未然，此时可在复合土工膜中添加抗腐蚀材料，提高复合土工膜的化学抗性。

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，目前已在渠道、堤防、平原水库、病险库防渗加固和堆石坝防渗等水利和交通隧道工程中广泛应用。

参考文献：

[1]李锦玉.浅谈复合土工膜在人工湖防渗工程中的应用及施工[J].水利规划与设计，2011（4）：73-75.

[3]刘继伟，宋吉帅.浅析水利工程渠道防渗施工中复合土工膜的应用[J].科技与企业，2015（16）：111-111.

作者简介：莎吉达?肉孜，女，水利水电工程高级工程师，1971年11月生，大学本科

从事专业:水利水电工程建筑材料及混凝土、建材等方面的试验研究工作

基金项目：由国家重点研发计划资助，编号：2017YFC0405102