王新龍

甘肅引大入秦工程管理局 甘肅 蘭州 730030

正文：

前言：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，人們對水的需求越來越大，蓄水池的作用也越來越重要，蓄水池的建設(shè)數(shù)量也急劇增加。如何保證蓄水池的防滲能力是一直以來的研究熱點。復(fù)合土工膜因為具有抗?jié)B透性、耐腐蝕性、抗性強(qiáng)度高等特點，現(xiàn)在經(jīng)常被用在水利工程的防滲結(jié)構(gòu)中，并取得了良好的效果。

一、調(diào)蓄水池

調(diào)蓄水池是一種調(diào)節(jié)水流量的設(shè)施，它可以是人工建造的建筑物（地上蓄水池、地下混凝土池均可），也可以是天然存在的設(shè)施（比如池塘、湖泊等）。最初它的主要作用是在水流量大時截留水流，使水根據(jù)流量進(jìn)行分流使用，從而達(dá)到避免造成洪澇災(zāi)害的作用，并且在雨水量下降后，再將蓄水池中的儲存水排出。這樣的蓄水和錯峰分流功能，使得蓄水池既能有效防止洪水爆發(fā)，又能使水得到充分的利用，還能有效保護(hù)自然界中的水環(huán)境免受雨水的污染?，F(xiàn)在調(diào)蓄水池除了在雨水調(diào)節(jié)發(fā)揮作用之外，在灌溉用水和人們飲用水的調(diào)節(jié)中起到了越來越重要的作用，大大提高了供水能力。

調(diào)蓄水池的占地面積普遍很大，工程施工建設(shè)費用高，應(yīng)盡可能的結(jié)合現(xiàn)有條件，建設(shè)多功能型的調(diào)蓄水池。而蓄水池要么是天然的土池，最穩(wěn)固的是用混凝土建設(shè)而成，多多少少的會有滲漏，這就需要我們對蓄水池進(jìn)行相關(guān)的防滲處理。目前最為普遍的是使用復(fù)合土工膜進(jìn)行防滲處理[1]。

二、復(fù)合土工膜

（一）復(fù)合土工膜概述

復(fù)合土工膜是一種新型的土工防滲材料。它是指在薄膜（也叫土工膜）與土工布熱合而成的一種防滲膜，其中薄膜一般是以聚乙烯（PE）或者聚氯乙烯（PVC）制成的防滲材料，而土工布的成分主要是無紡滌綸。其中薄膜防滲性能的高低是復(fù)合土工膜的防滲性的決定性因素[2]。土工膜也是一種比較新的技術(shù)，它與土工布相結(jié)合不僅能保證不受尖利物損傷，又能保證他們之間位置的固定。

從材質(zhì)上看，復(fù)合土工膜是還是一種非孔隙的材料，它不僅滲透系數(shù)低，而且有很強(qiáng)的抗撕裂等特點。此外，復(fù)合土工膜還具有很多優(yōu)點，比如耐腐蝕性、成本低、施工簡便等。擁有如此多的優(yōu)點，使得復(fù)合土工膜經(jīng)常被用于蓄水池等的整體或局部防滲處理中，在日常的防滲工程建設(shè)中，使用廣泛，并且取得了良好的效果。

（二）復(fù)合土工膜的使用現(xiàn)狀

復(fù)合土工膜雖然還處在發(fā)展階段，在技術(shù)上也還不是特別成熟，由于具有以上所述的多種優(yōu)點，并具有極高的實用價值，因此在國內(nèi)外廣受追捧。國外一個典型的使用實例就是1984年，在西班牙修建的Poza delos Ramos壩。它是最早使用此項技術(shù)建造的，到目前為止已經(jīng)運行了三十多年，各項指標(biāo)仍然正常，通過這樣的實例可以看到復(fù)合土工膜在維持水利工程質(zhì)量中所起到的作用。

復(fù)合土工膜不僅在國外應(yīng)用較多，目前在我們國家也應(yīng)用的非常普遍。在政府和民眾越來越重視水資源的前提下，水利建設(shè)的發(fā)展速度突飛猛進(jìn)，并且在我國西部的干旱地區(qū)表現(xiàn)的更加明顯。比如在天山附近的沙漠地區(qū)，也已經(jīng)建設(shè)了很多的防滲渠道等水利設(shè)施。在這些工程中，選擇有效的防滲材料是非常重要的一項工作，而復(fù)合土工膜在當(dāng)下的環(huán)境中，無疑是最為合適的選擇。從上世紀(jì)末到現(xiàn)在，哈密地區(qū)建成的五座水庫中有兩座使用的是復(fù)合土工膜，與此相對應(yīng)的是，在新建的很多控制性水利工程中全部使用復(fù)合土工膜作為防滲材料。而在水利加固工程中，有超過三分之二的工程都是使用復(fù)合土工膜。在我國的其他地區(qū)，復(fù)合土工膜在各種蓄水池的防滲工作中也使用的非常廣泛，在水利建設(shè)中已經(jīng)成為必不可少的防滲材料[3]。

隨著相關(guān)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，復(fù)合土工膜也使用新技術(shù)，生產(chǎn)更加快捷科學(xué)，使得生產(chǎn)成本比傳統(tǒng)的材料更為低廉。同時由于新的生產(chǎn)工藝提高了土工膜的靈活性，可以更好的滿足蓄水池中不同規(guī)格、各種鋪設(shè)需求下的防滲要求。

（三）復(fù)合土工膜的工作機(jī)理和材料特性

復(fù)合土工膜是一種不透水的高分子合成材料，它是由土工膜和土工布熱合在一起壓成的一種復(fù)合物，有很強(qiáng)的防滲透能力。目前普遍使用的土工膜均是由PE和PVC等塑料制成的薄膜，它們是一種由高分子材質(zhì)組成的柔性的化學(xué)材料，由于具有很強(qiáng)的外觀可塑性，還有材質(zhì)輕盈、延伸性好等特點，更兼具抗腐蝕耐低溫等優(yōu)點，從而在實際生產(chǎn)中得到了大范圍的使用。

復(fù)合土工膜作為一種高分子材料，它的作用機(jī)理是充分發(fā)揮PE或PVC土工膜的防水性和不透水性，以此來隔離水與蓄水池接觸的面，阻斷水進(jìn)入池子的通路。與其他的材料相對比而言，它的延展性和抗拉性更強(qiáng)，更能適應(yīng)蓄水池的各種形狀，同時，土工布也是一種高分子材料，經(jīng)熱粘或針刺成為想要的形狀，也具有土工膜的特點，二者結(jié)合后，優(yōu)點變強(qiáng)，而又很好的規(guī)避了二者的缺點，不僅使土工膜的抗性增強(qiáng)，還能使土工膜和土工布之間的摩擦增大，更容易維持二者之間的穩(wěn)定性。

此外，復(fù)合土工膜還具有很強(qiáng)的抗化學(xué)物質(zhì)腐蝕的特性，有高彈性和變形力，更適于處理蓄水池的建筑基面，緩解沉降難題。它除了具備上面介紹的各種高抗性、高機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕等特性外，還有抗老化和分解能力的性質(zhì)，使用時間長，使一種非常優(yōu)良的防滲材料[4,5]。

三、在蓄水池防滲工程中的實際應(yīng)用

隨著相應(yīng)技術(shù)的推廣和應(yīng)用，復(fù)合土工膜在蓄水池等水利工程施工中已經(jīng)逐漸的被大范圍應(yīng)用。但是，盡管復(fù)合土工膜具有如此多的優(yōu)點，但如果在施工時的操作不正確，也會對整體的防滲性能造成不良的影響。因此，在工程施工時，不僅要關(guān)注土工膜的鋪設(shè)施工質(zhì)量，還要管控土工膜本身的材質(zhì)質(zhì)量，以免因為土工膜本身的材料質(zhì)量不過關(guān)而造成滲漏。

（一）施工的程序和原則

復(fù)合土工膜防滲結(jié)構(gòu)一般來說都是由基礎(chǔ)面、復(fù)合土工膜、保護(hù)層、混凝土護(hù)面構(gòu)成。根據(jù)它的結(jié)構(gòu)組成，可以看出，在工程施工中，復(fù)合土工膜的施工程序可歸納為以下幾個步驟：（1）對基礎(chǔ)面進(jìn)行處理和鋪設(shè)墊層底料；（2）復(fù)合土工膜的鋪設(shè)；（3）覆蓋保護(hù)層的施工[6]。

土工膜的鋪設(shè)原則主要有以下幾點：

（1）事先要嚴(yán)格檢查符合土工膜的材質(zhì)和質(zhì)量，確保沒有砂眼等瑕疵，保證質(zhì)量過關(guān)。并且盡可能使用幅面較寬的膜，盡可能的少拼接；

（2）蓄水池的鋪設(shè)面應(yīng)盡可能平整和清潔，避免尖物的存在，并且在施工過程中，要保證不使用尖銳的工具和物品；

（3）在復(fù)合土工膜的鋪設(shè)過程中一般采用焊接法，在保證焊接質(zhì)量的前提下，要保證焊接面無雜物。

（二）復(fù)合土工膜的鋪設(shè)方法

復(fù)合土工膜是一種滲水性很低的高分子合成材料，它自身材料的防滲性是整個膜不透水的前提，為保證質(zhì)量，在施工的時候，一定要注意鋪設(shè)方法的正確性[7]。以下將從施工過程的具體步驟分別進(jìn)行介紹。

1、對基礎(chǔ)面進(jìn)行處理和鋪設(shè)墊層底料

經(jīng)過土方夯填等夯填工作后整理蓄水池底和堤坡，保證整體面平整無雜物，使其符合復(fù)合土工膜鋪設(shè)的具體要求。在此基礎(chǔ)上，再鋪設(shè)底層的墊料。在鋪設(shè)前先要檢驗墊料的質(zhì)量，水泥和土按照要求進(jìn)行配比，由技術(shù)人員進(jìn)行驗收，各項要求均合格后，才能進(jìn)行下一步的復(fù)合土工膜的鋪設(shè)工作。

2、鋪設(shè)復(fù)合土工膜

為使復(fù)合土工膜發(fā)揮出最大的效能，它的鋪設(shè)應(yīng)在溫度和濕度適宜的條件下進(jìn)行。并且要注意以下幾點：

（1）在施工前，應(yīng)先對復(fù)合土工膜的質(zhì)量進(jìn)行檢查，被允許進(jìn)入現(xiàn)場的復(fù)合土工膜必須符合相應(yīng)的技術(shù)要求，并且工作人員要嚴(yán)格按照要求操作。

（2）以自下而上的方式鋪設(shè)復(fù)合土工膜，鋪設(shè)時要松緊適中，同時注意保持膜邊緣的平整，并且與墊層的基礎(chǔ)面相吻合。

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（3）土工布與土工膜焊接時需要注意，二者在縫合前要鋪平和對齊，保證二者共同受力?？p合后對二者進(jìn)行合理的焊接，在適宜的溫度濕度環(huán)境下，選擇合適的焊接參數(shù)，保證焊接質(zhì)量，最后對焊接的有效性進(jìn)行檢查。

3、覆蓋保護(hù)層的施工安裝

在鋪設(shè)完復(fù)合土工膜后，還需要在上面加一層水泥、砂漿或者混凝土作為保護(hù)層，這個保護(hù)層不僅能保護(hù)復(fù)合土工膜不受外力破壞，還能在蓄水池水位下降時進(jìn)行水的反滲透。

一般來說，加鋪的保護(hù)層有兩層，第一層是用水泥砂漿作為原料，按照一定的配比，攤鋪在鋪設(shè)好的復(fù)合土工膜上，厚度大約為3公分.這一層應(yīng)在復(fù)合土工膜鋪設(shè)后的兩天內(nèi)完成。而第二層保護(hù)層一般采用混凝土預(yù)制板為原材料，厚度大約為6公分，在鋪設(shè)過程中，仍然要注意避免使用尖銳的工具和物品。它在第一層保護(hù)層完成后即可進(jìn)行施工。

（三）施工要求和注意事項

土工膜根據(jù)組成材料的不同也分為不同的類型，PE和PVC兩種材料相比較而言，PVC具有更高的抗拉性、更長的使用壽命和更好的隔水防滲性。在調(diào)蓄水池的防滲中使用的復(fù)合土工膜都需要有以下的幾點要求，復(fù)合土工膜需完整無裂痕，土工膜與土工布直接能有效的粘合，同時要有好的防滲性，并且還要根據(jù)使用的場所選擇合適的復(fù)合土工膜。

在調(diào)蓄水池的防滲構(gòu)造中，復(fù)合土工膜是起防滲作用的最主要成分，但是蓄水池的防滲又是一個整體的協(xié)同作用，僅僅依靠復(fù)合土工膜也不能達(dá)到完全的防滲。這也要求在工程的施工中，不僅要注意復(fù)合土工膜自身的保護(hù)，還要兼顧到底面支撐層和保護(hù)層的質(zhì)量，土工膜與土工布進(jìn)行焊接的時候，為保證復(fù)合土工膜的粘合質(zhì)量，一般使用熱熔的焊接方法，在焊接時要注意把握焊接速度適中，以及土工膜與兩側(cè)土工布之間的尺寸和貼合度。膜本身的質(zhì)量、以及焊接的質(zhì)量，直接決定了整個蓄水池的防滲程度。

復(fù)合土工膜的鋪設(shè)前后，每一個階段都需要所用的材料、工藝進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗，并監(jiān)督施工人員嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行操作，以此保證蓄水池的防滲結(jié)構(gòu)完整有效。

四、存在問題

雖然現(xiàn)在復(fù)合土工膜使用的原料和材料都比較成熟，但是在具體的施工中還存在不少問題，影響使用效果和防滲功能。在水利工程，尤其是調(diào)蓄水池的使用中，經(jīng)常出現(xiàn)防滲性能出現(xiàn)破漏的情況，并且出現(xiàn)問題的比例非常高，近乎100%。復(fù)合土工膜的防滲性遭到破壞，不僅會造成水資源的浪費，還可能造成蓄水池的垮塌，使得周圍的生態(tài)環(huán)境遭到破壞，人民群眾的生命財產(chǎn)安全受到威脅[8]。

這個問題如此普通的存在，有多方面的原因。通過對現(xiàn)有的水利工程防滲技術(shù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致出現(xiàn)問題的原因主要有以下幾個方面。

1、PE和PVC材料的生產(chǎn)技術(shù)不穩(wěn)定，導(dǎo)致復(fù)合土工膜本身的產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)，而膜本身的質(zhì)量能直接影響工程整體的防滲效果；

2、由于施工制度和要求的不規(guī)范，導(dǎo)致在復(fù)合土工膜的施工過程中，經(jīng)常有土工膜被一些尖銳的物品破壞、或土工膜與土工布焊接時因質(zhì)量不合格或者膜的規(guī)格不合適等造成粘合不嚴(yán)密、或土工膜與土工布之間未固定好造成復(fù)合土工膜塌滑等情況發(fā)生；

3、蓄水池的基礎(chǔ)面和墊層不平整，或因為所處條件發(fā)生了變化，造成與其相連接的復(fù)合土工膜遭到破壞和損傷。故要在施工前，先考察當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，并根據(jù)實際情況做出相應(yīng)的處理，防止此類情況的發(fā)生。

4、由于我國的工程施工人員整體素質(zhì)和技術(shù)水平有待提高，經(jīng)常在鋪設(shè)施工過程中，由于施工人員的操作問題，造成復(fù)合土工膜的破裂，從而影響復(fù)合土工膜的防滲性能。

5、與蓄水池外圍的建筑物，如趾墩等的連接方式不恰當(dāng)，造成防水性下降，有時候甚至出現(xiàn)更為嚴(yán)重的后果，比如發(fā)生險情等。

總的來說，我國目前的防滲技術(shù)以及復(fù)合土工膜的生產(chǎn)和鋪設(shè)技術(shù)還有待進(jìn)一步提高。在蓄水池防滲工程施工過程中，每一個環(huán)節(jié)都要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，是整個水利工程達(dá)到防滲目的的決定性因素。

五、結(jié)語

復(fù)合土工膜做為一種高分子化學(xué)材料，具有防滲等特點，使其在蓄水池的防滲工程中得到了廣泛的應(yīng)用。但它在施工中存在的一些問題，導(dǎo)致其在水利工程的的防滲效果受到一定的影響。通過對以上問題的分析得出結(jié)論，在蓄水池防滲工程的施工中，要嚴(yán)格把控土工膜的質(zhì)量，并對施工的方法和注意事項進(jìn)行嚴(yán)格的要求，以提高施工質(zhì)量，充分發(fā)揮復(fù)合土工膜的優(yōu)勢，保證蓄水池的防滲性能。