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【摘 要】复合土工膜作为一种新型的防渗土工合成材料，被广泛地应用于水库坝体的防渗施工中。结合多年来水库除险加固工程中复合土工膜的施工应用情况，对复合土工膜在水库坝体防渗施工中的施工技术及施工质量控制作简单介绍。
【关键词】复合土工膜 水库 防渗 施工技术 质量控制
中图分类号：TV523 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）35-201-01
1前言
复合土工膜作为一种新型的防渗土工合成材料，由于其抗拉强度高、防渗性能优良、变形能力强、施工方便、造价低等优点，被广泛用于水库除险加固工程中的坝体防渗等施工中。其防渗效果好，渗漏量是单纯的砼防渗材料的1/6，是砌石材料的1/13，大大地延长了水库坝体的使用寿命；另外复合土工膜具有独特的保温、防冻作用，从而减轻了水库坝体的冻胀破坏。
2 施工技术
复合土工膜的主要施工工序为：基础处理→铺设→拼接（底层土工布缝合→土工膜焊接→土工膜焊缝检测→上层土工布缝合）→锚固→覆盖保护层。
2.1基础处理
清理水库原坝坡面，去除草皮、树根、石块等杂物，使之基平整、坚实。为了保护复合土工膜和提供膜下排水，按设计要求铺设垫层。
2.2铺设
（1）用机械将复合土膜运至工作面进行人工铺设，施工人员必须穿平底布鞋或软胶底鞋进行铺设。铺设时，在与复合土工膜幅宽等宽的坡面上搭设两排木板，并各站1人，扶住土工膜卷，在坡顶由4人拉住土工膜卷，并缓慢的在坡面上展开，摊开后及时拉平，保持张驰适度，保证复合土工膜与坡面吻合、平整，无突起、褶皱。
（2）铺设自上而下（复合土工膜长幅平行于坝轴线）进行，水平方向上由坡脚向外端铺设；铺设在干燥、暖和天气进行，为了便于拼接，防止应力集中，复合土工膜铺设采用波浪形松驰方式，留2%～3%的褶皱量，以适应坝体的沉陷变形，在斜坡或垂直部位留30～40cm折叠伸缩。施工中发现土工膜损坏时及时修补。
2.3拼接
（1）复合土工膜的拼接分三个步骤进行：底层土工布的缝接，中层PE 膜的焊接，顶层土工布的缝接。
（2）在两幅复合土工膜接头处底部搭设光滑的木板，用做拼接操作平台。
（3）土工布的缝接用手提封包机、尼龙线进行双道缝接。要求松紧适度，保证膜与织物联合受力。
（4）第一幅土工膜铺好后，将需焊接的边翻叠（约60cm宽），第二幅反向铺在第一幅膜上，调整两幅膜焊接边缘走向，使之搭接10cm。PE膜采用自动调温（凋速）电热模式双道塑料热合机进行焊接。先根据施工气温、PE膜厚度等进行试焊，以掌握焊机温度及行走速度等参数，一般控制行走速度1.5～2.5m/s，施焊温度220～300℃。焊接要求在天气晴好的情况下进行，严禁高温、严寒天气施工；焊接前用电吹风吹去膜面上的杂物，并用毛巾将膜面擦拭干净；焊缝两条，每条宽10mm，两条焊缝间留有10mm 的空腔，用此空腔检查其焊缝质量；焊缝应透明、平整、顺直、连续。在拐角及畸形地段，拼接长度尽量减短。除特殊要求外，在坡度大于1：6的斜坡上距顶坡或应力集中区域1.5米范围内，尽量不设焊缝。
2.4锚固
复合土工膜上部锚固采用在坝顶基础底部嵌固足够长度复合土工膜，其结构形式为口宽0.3m×深0.3cm的三角槽，在槽内夯填土。复合土工膜底部与库底的锚固，采用在坝脚25m外沿轴线方向挖口宽3.0m×深1.5m的一条沟槽，将复合土工膜紧贴在沟内侧，在沟槽内夯填土。
2.5覆盖保护层
复合土工膜铺设完成并经检验合格后，立即在其上铺设保护层，防止风吹、暴晒等，避免因紫外线照射产生老化以及其它因素引起的破坏。
3 施工质量控制
3.1原材料质量控制
选择产品质量符合要求的生产厂家进行采购。进场的复合土工膜必须有合格证、性能及特性指标和使用说明书。复合土工膜外观上不允许有针眼、疵点和厚薄不均现象；土工布不允许有裂口、孔洞、裂纹或者退化变质等。进场后，随机抽取对其性能指标进行复测，复测结果必须全部合格。在保存过程中，避免日晒，尽量减少装卸次数。
3.2接缝质量检测
复合土工膜的接缝质量是复合土工膜防渗性能成败的关键，直接影响到水库坝体防渗效果，因此在施工过程中要对接缝质量进行严格的检测。检测方法通常有目测法和现场检漏法二种，另外还可以用显微镜进行检测，把显微镜放在可疑处，即可发现漏点、虚点。
（1）目测法。复合土工膜焊接好后，看焊缝是否平整、清晰、无皱、拼接均匀，观察有无漏接、烫损、挟渣、气泡漏点、熔点或焊缝泡边等。
（2）现场检漏法。由于复合土工膜的焊缝为双条，两条之间留有约10mm的空腔，故将待检测区域两端封死后，即可对该段区域的接缝质量使用不同的检测方法进行现场检测。①真空盒检测法：真空盒有透明窗口，由气孔、阀组件、真空表及连接真空泵的管件构成，盒底为软质橡胶垫。检测时启动真空泵，将欲检测区域以肥皂水喷洒润湿，于真空盒上端施予一向下之正向力，使成密封状态，打开真空阀，维持压力25～55KPa（4～8 psi）至少10s，由透明窗口观察测试区域是否有气泡产生。如无气泡发生，则打开放气阀，移动真空盒做下一个区域，重复上述步骤试验，相邻二个试验区域至少需50mm重迭。当发现气泡时，于产生气泡位置做记号并加以修补。②充气法：充气检测系统由气压泵、压力表、中空针头及连接软管构成。检测时，用连接压力表的中空针头插入待测区域，将高压气体泵入通道内，使压力达170～200 KPa（25～30 psi）后，维持此状态5min，若压力降低超过28KPa（4psi）或压力呈现不稳定的情况，将此测试区域做标记，做重新测试或修补。检测的每段距离以30m～60m为宜，检测完毕后立即对充气孔用挤压焊接法补堵。③充水法：充水检测系统由微型水泵、中空针头及连接软管构成。检测时，将中空针头插入侍测区域，充彩色水至55KPa～200KPa（8～30 psi），如无彩色水从孔腔及焊缝处漏出，表明此区域合格。
3.3损坏修补
通过检测发现复合土工膜存在质量问题时，必须立即对其进行修补或重新拼接。土工膜的损坏处要要用土工膜小片补丁来进行修补，补丁应延伸到受损的土工膜范围外至少30cm，如裂口的长度超过卷材宽度10%，损坏的部分必须切掉，然后再将两部分土工膜连接起来。
3.4完工质量检测
完工质量检测主要是抽样检测，施工中每1000m2取一试件，做拉伸强度试验，要求强度不低于母材的90%，且试样断裂不得在接缝处，否则接缝质量不合格。
4 结语
采用砼作为复合土工膜防渗层的保护层时，其厚度可以由混凝土防渗时的10～14cm减薄至7～10cm，而且还减轻了保护层的冻胀破坏，从而减少了维修费和管理费。水库除险加固工程中的坝体复合土工膜防渗施工，需要长期积累经验，既要掌握土工膜的工程应用原理，又要根据施工现场条件处置各种复杂情况。通过近几年我单位中标承建的中小型水库除险加固工程的实践证实，采用复合土工膜防渗层取得了很好的防渗效果，值得在水库除险加固工程中推广使用。
参考文献：
[1]《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》（SL/ T225-98）
[2]《聚乙烯（PE）土工膜防渗工程技术规范》（SL/T231-98）
[3]《土工合成材料测试规程》（SL/T235 -2012）
作者简介：
张黎明（1975-），男，本科，工程师，新沂市河海建筑工程公司，主要从事水利工程施工技术工作。
【关键词】复合土工膜 水库 防渗 施工技术 质量控制
中图分类号：TV523 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）35-201-01
1前言
复合土工膜作为一种新型的防渗土工合成材料，由于其抗拉强度高、防渗性能优良、变形能力强、施工方便、造价低等优点，被广泛用于水库除险加固工程中的坝体防渗等施工中。其防渗效果好，渗漏量是单纯的砼防渗材料的1/6，是砌石材料的1/13，大大地延长了水库坝体的使用寿命；另外复合土工膜具有独特的保温、防冻作用，从而减轻了水库坝体的冻胀破坏。
2 施工技术
复合土工膜的主要施工工序为：基础处理→铺设→拼接（底层土工布缝合→土工膜焊接→土工膜焊缝检测→上层土工布缝合）→锚固→覆盖保护层。
2.1基础处理
清理水库原坝坡面，去除草皮、树根、石块等杂物，使之基平整、坚实。为了保护复合土工膜和提供膜下排水，按设计要求铺设垫层。
2.2铺设
（1）用机械将复合土膜运至工作面进行人工铺设，施工人员必须穿平底布鞋或软胶底鞋进行铺设。铺设时，在与复合土工膜幅宽等宽的坡面上搭设两排木板，并各站1人，扶住土工膜卷，在坡顶由4人拉住土工膜卷，并缓慢的在坡面上展开，摊开后及时拉平，保持张驰适度，保证复合土工膜与坡面吻合、平整，无突起、褶皱。
（2）铺设自上而下（复合土工膜长幅平行于坝轴线）进行，水平方向上由坡脚向外端铺设；铺设在干燥、暖和天气进行，为了便于拼接，防止应力集中，复合土工膜铺设采用波浪形松驰方式，留2%～3%的褶皱量，以适应坝体的沉陷变形，在斜坡或垂直部位留30～40cm折叠伸缩。施工中发现土工膜损坏时及时修补。
2.3拼接
（1）复合土工膜的拼接分三个步骤进行：底层土工布的缝接，中层PE 膜的焊接，顶层土工布的缝接。
（2）在两幅复合土工膜接头处底部搭设光滑的木板，用做拼接操作平台。
（3）土工布的缝接用手提封包机、尼龙线进行双道缝接。要求松紧适度，保证膜与织物联合受力。
（4）第一幅土工膜铺好后，将需焊接的边翻叠（约60cm宽），第二幅反向铺在第一幅膜上，调整两幅膜焊接边缘走向，使之搭接10cm。PE膜采用自动调温（凋速）电热模式双道塑料热合机进行焊接。先根据施工气温、PE膜厚度等进行试焊，以掌握焊机温度及行走速度等参数，一般控制行走速度1.5～2.5m/s，施焊温度220～300℃。焊接要求在天气晴好的情况下进行，严禁高温、严寒天气施工；焊接前用电吹风吹去膜面上的杂物，并用毛巾将膜面擦拭干净；焊缝两条，每条宽10mm，两条焊缝间留有10mm 的空腔，用此空腔检查其焊缝质量；焊缝应透明、平整、顺直、连续。在拐角及畸形地段，拼接长度尽量减短。除特殊要求外，在坡度大于1：6的斜坡上距顶坡或应力集中区域1.5米范围内，尽量不设焊缝。
2.4锚固
复合土工膜上部锚固采用在坝顶基础底部嵌固足够长度复合土工膜，其结构形式为口宽0.3m×深0.3cm的三角槽，在槽内夯填土。复合土工膜底部与库底的锚固，采用在坝脚25m外沿轴线方向挖口宽3.0m×深1.5m的一条沟槽，将复合土工膜紧贴在沟内侧，在沟槽内夯填土。
2.5覆盖保护层
复合土工膜铺设完成并经检验合格后，立即在其上铺设保护层，防止风吹、暴晒等，避免因紫外线照射产生老化以及其它因素引起的破坏。
3 施工质量控制
3.1原材料质量控制
选择产品质量符合要求的生产厂家进行采购。进场的复合土工膜必须有合格证、性能及特性指标和使用说明书。复合土工膜外观上不允许有针眼、疵点和厚薄不均现象；土工布不允许有裂口、孔洞、裂纹或者退化变质等。进场后，随机抽取对其性能指标进行复测，复测结果必须全部合格。在保存过程中，避免日晒，尽量减少装卸次数。
3.2接缝质量检测
复合土工膜的接缝质量是复合土工膜防渗性能成败的关键，直接影响到水库坝体防渗效果，因此在施工过程中要对接缝质量进行严格的检测。检测方法通常有目测法和现场检漏法二种，另外还可以用显微镜进行检测，把显微镜放在可疑处，即可发现漏点、虚点。
（1）目测法。复合土工膜焊接好后，看焊缝是否平整、清晰、无皱、拼接均匀，观察有无漏接、烫损、挟渣、气泡漏点、熔点或焊缝泡边等。
（2）现场检漏法。由于复合土工膜的焊缝为双条，两条之间留有约10mm的空腔，故将待检测区域两端封死后，即可对该段区域的接缝质量使用不同的检测方法进行现场检测。①真空盒检测法：真空盒有透明窗口，由气孔、阀组件、真空表及连接真空泵的管件构成，盒底为软质橡胶垫。检测时启动真空泵，将欲检测区域以肥皂水喷洒润湿，于真空盒上端施予一向下之正向力，使成密封状态，打开真空阀，维持压力25～55KPa（4～8 psi）至少10s，由透明窗口观察测试区域是否有气泡产生。如无气泡发生，则打开放气阀，移动真空盒做下一个区域，重复上述步骤试验，相邻二个试验区域至少需50mm重迭。当发现气泡时，于产生气泡位置做记号并加以修补。②充气法：充气检测系统由气压泵、压力表、中空针头及连接软管构成。检测时，用连接压力表的中空针头插入待测区域，将高压气体泵入通道内，使压力达170～200 KPa（25～30 psi）后，维持此状态5min，若压力降低超过28KPa（4psi）或压力呈现不稳定的情况，将此测试区域做标记，做重新测试或修补。检测的每段距离以30m～60m为宜，检测完毕后立即对充气孔用挤压焊接法补堵。③充水法：充水检测系统由微型水泵、中空针头及连接软管构成。检测时，将中空针头插入侍测区域，充彩色水至55KPa～200KPa（8～30 psi），如无彩色水从孔腔及焊缝处漏出，表明此区域合格。
3.3损坏修补
通过检测发现复合土工膜存在质量问题时，必须立即对其进行修补或重新拼接。土工膜的损坏处要要用土工膜小片补丁来进行修补，补丁应延伸到受损的土工膜范围外至少30cm，如裂口的长度超过卷材宽度10%，损坏的部分必须切掉，然后再将两部分土工膜连接起来。
3.4完工质量检测
完工质量检测主要是抽样检测，施工中每1000m2取一试件，做拉伸强度试验，要求强度不低于母材的90%，且试样断裂不得在接缝处，否则接缝质量不合格。
4 结语
采用砼作为复合土工膜防渗层的保护层时，其厚度可以由混凝土防渗时的10～14cm减薄至7～10cm，而且还减轻了保护层的冻胀破坏，从而减少了维修费和管理费。水库除险加固工程中的坝体复合土工膜防渗施工，需要长期积累经验，既要掌握土工膜的工程应用原理，又要根据施工现场条件处置各种复杂情况。通过近几年我单位中标承建的中小型水库除险加固工程的实践证实，采用复合土工膜防渗层取得了很好的防渗效果，值得在水库除险加固工程中推广使用。
参考文献：
[1]《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》（SL/ T225-98）
[2]《聚乙烯（PE）土工膜防渗工程技术规范》（SL/T231-98）
[3]《土工合成材料测试规程》（SL/T235 -2012）
作者简介：
张黎明（1975-），男，本科，工程师，新沂市河海建筑工程公司，主要从事水利工程施工技术工作。