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土工塑膜在多浪水库扩建工程坝体防渗铺盖中的应用王天慧杨征宇（新疆兵团农一师勘测设计院，阿克苏市，843000）【摘要】：本文对多浪水库扩建工程作了简要概述，根据库区的工程地质条件，按照因地制宜、就地取材的设计原则，结合库区的具体情况，提出了采用经济、合理、防渗效果好的塑膜作防渗铺盖。从工程设计和施工两方面详细叙述了塑膜在多浪水库扩建工程大坝防渗中的应用情况，并对塑膜在该工程中的实践经验作了总结。关键词：均质土坝;土工塑膜;防渗;施工方法Applicationofgeomembranetoblanketforanti-seepageinDuolangreservoirextensionconstructionWANGTian-hui,YANGZheng-yu（ThesurveyanddesigninstituteoftheFirstAgriculturalDivision,Aksu,Xinjiang843000,China）Abstract：Inthisthesis,theDuolangreservoirextensionconstructionissimplysummarized.Accordingtothegeologicalconditionsofreservoirareaandthedesignprinciplesofadaptationtolocalconditionsandlocally-producedrawmaterials,geomenbranceareintroducedtoblanketforanti-seepagewhichiseconomical,reasonableandeffective.TheapplicationofgeomenbranceisdiscussedcomprehensivelyinDuolangreservoirextensionconstructionbothindesignandinconstruction.Andthepracticalexperienceofgeomembraneisalsosummarizedwhichwasusedinconstruction.Keywords:homogeneousearthdam;geomembrane;anti-seepage;constructionmethods1前言1.1土工塑膜防渗的现状和意义土工膜由于其具有质量轻、施工简易、运输方便、料源丰富等优点，自问世以来，发展非常迅速，尤其是近二三十年来在全世界范围内得到迅速的发展和广泛的应用，取得了良好的经济、社会和环境效益。我国于20世纪70年代开始引入土工膜材料技术，但真正发展起来是在90年代以后，最早应用于渠道防渗，经过实践，取得了巨大成功○1；因其防渗性能较好（垂直渗透系数小于1×10-11cm/s），且具有质轻、有较好的延展性、适应变形能力强、施工简单和造价低廉、性能可靠等诸多优点，已经成为工程防渗材料中的主力军，被广泛用于环保环卫、固废垃圾填埋、工业化工污水池、水利工程的堤坝、水库的防渗，渠道、蓄水池、人工湖、游泳池、建筑屋面、地下基础、各种环境工程等方面作为防渗、防水、防腐、防潮材料使用。1.2国内外应用情况土工膜作为一种良好的防渗材料，目前已经广泛应用于各类工程防渗中○1。例如，在坝工中，特别是土石坝中已被广泛地采用，在混凝土坝或碾压式混凝土坝的修补中，作为防渗护面也逐渐增多。下表中分别给出了国内外坝工中采用土工膜防渗的工程情况。从中可以看出一些特点：①土工膜在坝工中的应用，从地域上看已很广泛，国内外已经普遍接受了这种新型的防渗材料和技术。许多工程实录都表明它的防渗效果良好、经济、施工方便，有推广使用价值。②国内在坝工中使用土工膜防渗虽然较晚(1978年开始，比国外晚19年)，但从土工膜承受20m以上水头的实例所占的百分数来看，已与国外相当，且国内也有土工膜承受超过50m水头的实例。这些都说明国内在坝工中使用土工膜的技术水平已逐渐接近国际先进水平。③关于土工膜的厚度目前有两种观点：一种主张用厚膜(膜厚＞1.0mm)，以欧洲国家为多；另一种观点是使用薄膜(膜厚＜1.0mm)，以美洲国家和我国的实例较多，这些坝的使用情况至今仍然良好，因而值得很好地总结经验。根据上述情况以及目前SL/T225—98和GB50290—98《土工合成材料应用技术规范》中所列入的土工膜在坝工中的防渗使用规定，都表明土工膜防渗技术在我国坝工中的应用已经渐趋成熟。这将为这项新技术和新材料在堤防中的推广应用提供良好的范例。表1国外坝工中使用土工膜的情况一览表序号工程名称所在国家开始使用年度（年）坝科最大挡水水头或坝高（m)土工膜材料土工膜厚度（mm）1Sabetta意大利195933RI2.02Terzaghi加拿大1962土料55PVC0.763Toktogul围堰吉尔吉斯斯坦1964土料6PE0.2/0.4/0.64Decoto美国1966土料10RI0.245Miel法国1967土料15RI1.06Rinconada美国1968土料12RI0.327Kualapuu美国1969土料18RI0.88Atbashinsk吉尔吉斯斯坦1970土料46.5PE0.610Neris法国1970石料18RI1.511Obecnice捷克1971PVC12Zolina西班牙1972土料14PUR1.113Landsteju捷克1973石料27PVC1.114PondDeClaix法国1973土料12RI2.015Odiel西班牙1974砂砾石27PE/PVC1.516LaCoche法国1975石料33PVC1.017Cotter美国1979坝高40CSPE0.9～1.518Avoriaz法国198114HDPE19Tmarka捷克198120HDPE20Codole法国1983石料28PVC2.021Colibita罗马尼亚1983石料坝高47PVC0.822St。Justo美国198525HDPE1.023Aubrac法国1986土料15PVC1.224SignalButtes美国1986土料14HDPE25Stillwater美国1987坝高45HDPE2.526Artik亚美尼亚1988土料18LDPE0.527Kuriyama日本198848.5PVC1.528Cixerri2级意大利1989土料7PVC2.129Cixerri3级意大利1989土料9PVC2.130Jibiya尼日利亚1989土料22PVC2.131Mihoesti罗马尼亚1989土料25PVC0.832BlackMountain美国1990土料PVC1.1433Figari法国199035PVC2.034Ajidaybiya利比亚1990塑化HDPE1.535Benghazi利比亚199014塑化HDPE1.536CerroDoLobo葡萄牙1990石料4HDPE1.537Sirt利比亚199014.5塑化HDPE1.538Sgmvoulos塞浦路斯199037HDPE2.539Oblatosgorge墨西哥1992土料14CSPE0.9140Pablo美国HDPE-T1.541Bovilla阿尔巴尼亚1996石料57PVC3.0注：PVC为聚氯乙烯，LDPE为低密度聚乙烯，HDPE为高密度聚乙烯，CSPE为氯磺化聚乙烯，RI为异丁橡胶，PUR为聚氨脂。表2我国部分堤坝工程中使用土工膜情况表序号工程名称所在省（市、自治区）使用年份（年）最大挡水水头或坝高（m）土工膜使用部位使用情况土工膜类型1西北峪陕西197831库区修复3×0.06单膜2滑子北京19848斜墙和库区修复复合膜3放马峪北京198410斜墙修复3×0.1单膜4大宁北京13.5斜墙新建复合膜5罗坑江西198614.2斜墙修复单膜0.16，0.18，0.226先锋四川1987坝高33斜墙修复3层0.12单膜7麦坑江西19879.75斜墙修复单膜0.328闽江福建19877.8铺盖修复单膜0.249李家箐云南198830.6斜墙新建复合膜10黄尖山江西198814.6斜墙加固单膜0.1，0.0711犁壁桥福建19887.5斜墙修复复合膜12军山江西198819.6斜墙修复复合膜13黑河辽宁198913.9心墙新建复合膜14乱木河北198910斜墙加固单膜0.815白河301吉林198921.5心墙新建3层0.4单膜16田村广西199041.9心墙新建复合膜17水口围堰福建199026.5心墙新建复合膜18新立广东1990坝高8铺盖修复单膜19六甲福建199115.5斜墙修复单膜20三官塘福建199115.5斜墙修复单膜21小岭头浙江1991坝高36斜墙新建复合膜22田头福建1992坝高30斜墙修复单膜23四扣山东19925斜墙新建复合膜24切吉青海1992坝高20斜墙加固单膜125甲日普西藏1992坝高31.4心墙新建复合膜26毛儿冲湖北199320斜墙修复单膜0.2227温泉堡河北199346.3碾压混凝土坝表面新建复合膜28松子坑坝群广东199428斜墙和心墙新建复合膜29小青沟2号辽宁199520斜墙新建复合膜30湾子云南199518库区修补复合膜31塘房庙云南1997坝高52斜墙新建复合膜32钟吕江西199851斜墙新建复合膜33三峡二期围堰防渗墙上部湖北199913.2斜墙、心墙新建复合膜34王甫洲湖北199910.0斜墙、铺盖新建复合膜35红卫广西坝高30.2斜墙修复复合膜36温泉青海坝高17.5斜墙新建复合膜37伍沟四川10.5斜墙加固复合膜38贡拜尔沟新疆28铺盖修复复合膜39土坎四川13.3斜墙新建膜+织物0.252多浪水库扩建工程的防渗方案与设计2.1坝体防渗材料的选择根据工程地质资料，库区由第四系全新统冲洪积物层覆盖，土质比较松软，除表层1~2m范围以厚薄不一、间断不续的粘性土（主要属砂壤土）为主外，下层均为深厚的粉细砂，地基透水性强，渗透系数可达5.112×10-3cm/s。由此可见，本工程需重点解决的问题是坝基和坝体渗漏。根据工程地质条件和建材来源，本着因地制宜、就地取材的设计原则，采用碾压式均质土坝坝型○2，土料为当地壤土和砂壤土，由于工程坝基属粉细砂为主的无限深透水地基，本库区又缺乏粘性土，要采用粘土铺盖，则需要从几十公里以外处拉运，运距远、耗工多、造价高，经分析比较，最后采用了采用了防渗效果好的塑膜作斜墙和水平铺盖。针对本地区水资源有限和库区坝基透水性强、渗透稳定性差、坝后容易发生管涌、坝基渗透量大等特点，进行了不同铺盖长度、工程造价、工程安全和节水效益的分析比较，结合本地区已建平原水库的实践经验，经综合分析后，采用铺盖长为坝前水深的20倍，并按此要求进行设计。由于土坝为砂壤土筑坝，采用防渗效果好、节水效益显著、质轻、材料便于运输、施工方法简易的聚乙烯塑膜（0.25mm）斜墙和聚氯乙烯塑膜（厚0.18mm）水平铺盖，聚乙烯塑膜由乌鲁木齐市新疆塑料厂购买，聚氯乙烯塑膜从山东、安徽两地采购，其性能指标均符合设计规范要求。土坝设计横断面如图1所示。图1下隔墙8050坝轴线1036.501038.00100设计水位1:201034.50现浇砼板15cm聚乙烯塑膜回填细砂1037.011036.711:2.530501001：2.5砼消浪坎5002006001:2rd≥1.6t/m二台高程(见土坝纵断面设计图)rd≥1.6t/m砂壤土填筑331:320h塑膜1000土缓坡地面高1:11:12.2防渗塑膜工程施工1、施工流程基础清基→铺盖基础碾压→坝坡及铺盖面平整→土工膜铺设及搭接处理→膜上覆土2、施工工艺及要求⑴铺膜前基面的处理盖基础碾压由于土工膜抵抗树根、杂草穿透力差，要求土工膜铺在比较坚实、平整的基面上。为此，必须清除基面的盐土，杂草，杂物，挖掉树根，处理树坑并清除杂物，采用机械配合人工刮平，要求做到水平铺盖面及坝坡面平整，再采用羊足碾碾压8~10遍。⑵塑膜的铺设塑膜采用幅宽为6m的卷材。施工应在气温5℃以上、风力四级以下并无