蒸湘区河湖与水资源服务中心 湖南省 衡阳市 421001
摘要：土工薄膜具有强度高.弹性好. 耐腐.不易霉烂.不易虫蛀. 吸湿小.比重轻.便于运输.成本低等优点，在许多水工建筑防渗中得到广泛应用，由于土工薄膜的材质不一样，适应的范围也不一样，所以在设计和施工过程中，要根据建设地实际情况，确定最佳实施方案，把握施工技术要点，保质保量完成施工。
关键词：土工薄膜 土石坝 应用
正文：
什么是土工薄膜？它的作用是什么？使用时注意什么？用于水工建筑物表面衬护或内部防渗的不透水薄膜称为土
工薄膜。过去防渗薄膜名称很多，如塑料薄膜、化学合成薄膜、不透水薄膜和不透水板，等等。土工薄膜可用于水库库盘防渗，土石坝的直立防渗层或倾斜防渗层，坝和闸的上游防渗铺盖，混凝土坝的挡水面防渗层，尾矿坝的初期防渗，渠道防渗，污水防渗等等。土工薄膜用于水工建筑物防渗，能节省工程造价，加快施工速度。只要正确设计，精心施工，就可以保证运行安全可靠。
土工薄膜的基本材料为聚合物和沥青。土工薄膜常用的聚合物有以下几种：
1．热塑料，包括聚氯乙烯，耐油聚氯乙烯，热塑料一聚氯乙烯，乙烯异聚合金。
2．结晶热塑塑料，包括低密度聚乙烯，高密度聚乙烯合金，聚丙烯等。
3．热塑塑料合成橡胶，包括氯化聚乙烯，氯化聚乙烯合金，氯磺聚乙烯，执塑乙烯一丙烯橡胶等。
4．合成橡胶，包括二甲基丁烯一异丁烯橡胶，乙烯一丙烯橡胶，氯丁橡胶或一般氯丁橡胶等。
由于土工薄膜具有强度高.弹性好. 耐腐.不易霉烂.不易虫蛀. 吸湿小.比重轻.便于运输.成本低等优点，在世界上广泛应用，所以我们在设计和施工时应注意以下几点：
1．薄膜厚度
薄膜一面受水压力，另一面支承在坝体土料上或坝基土上，因此需要有一定的厚度才能承受水压力而不被压破。如果支承薄膜的土料粒径大，则需要较厚的薄膜，反之薄膜可较薄。可是考虑到薄膜下面地基和坝体可能发生不均匀沉降或出现列缝，因此薄膜的受力条件比连续均匀地基上的薄膜不利得多，我们区的石狮堰（小Ⅱ型）病险水库除险加固工程采用土工膜防渗，土工膜下面的过筛土层要求压实、平整，无凹凸硬物，在相应位置留有0.3*0.3米的防滑槽。另外，考虑到运输，散开卷材和铺设等条件，采用的土工薄膜应厚一些。高10米以下的低坝，可采用非加筋聚合物，厚0.6～0.75毫米，或非加筋沥青一聚合物，厚2～3毫米。高10米～40米的坝，宜采用加筋聚合物（一布二胶），厚0.75毫米，或加筋沥青一聚合物（一布二胶），厚2～3毫米。高40米以上的坝，宜采用加筋聚合物（一布二胶），厚1.8～2·6毫米。高100米以上的坝，宜采用绵纶帆布氯丁橡胶（二布三胶），厚度为3～4毫米。设计者可参考已完成的工程实例，结合具体情况采用。
2．土工薄膜的地基和过渡层
铺设于库盘或坝的上游河床作防渗铺盖的土工薄膜，地基应修整平顺，碾压密实。如果是砂壤土或砂土，即可在其上铺设土工薄膜；如果是含砂卵石较多的砂卵石地面应铺设砂土或铺设中粗砂过渡层，碾压实心密实，然后在其上铺设土工薄膜，以免薄膜被卵石顶破。薄膜上面均应先铺筑厚30厘米以上的保护层，该层亦应先铺砂土或中粗砂，然后铺砂卵石，杉旭河蒸湘区段右岸保护工程中采用土工膜防渗。
砂卵石坝壳的中央防渗薄膜，随着坝壳砂卵石的填筑上升，应在土工薄膜的两面填筑壤土或中粗砂过渡层，两面过渡层厚度各为0.5～1.0米。
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砂卵坝壳的上游倾斜防渗薄膜，可待砂卵石填筑高达5～10米，把上游坝坡修整平顺，铺填壤土或中粗砂过渡层，用斜坡碾碾压密实，然后铺设土工薄膜，在薄膜上面铺填壤土或中粗砂过渡层，再铺筑砂卵石保护层或块石护坡层及块石。往上继续填筑砂卵石坝壳高过5～10米，重复上述步骤，铺设土工薄膜。
3．土工薄膜铺设
为使土工薄膜更好地适应土石坝的变形，薄膜应铺设成折皱状（宽度约10～50厘米），以便坝体变形时薄膜有伸展余地。由于薄膜与过渡层砂土的摩擦系数小于坝体砂土或砂卵石的内摩擦系数，上游倾斜薄膜将不利于上游保护层的抗滑稳定，将薄膜铺成折皱状，可以增加保护层的抗滑稳定。同时在铺设时要防止日光爆晒，铺设后尽快铺过渡料或土砂保护。
混凝土坝常因施工时温控不合要求或受突然寒潮袭击而产生裂缝，施工浇筑缝也会因处理不好而漏水。因此，在上游面用土工薄膜防渗作为补救措施，已有很多实例。坝体裂缝如不补救，则水库有压水渗入裂缝，使裂缝壁受到水压力，使裂缝扩展，导致坝体发生险情。上游面铺设土工薄膜可防止库水渗入裂缝，对消除渗透压力，改善坝体应力十分有效。对新设计的混凝土坝，如采用土工薄膜防渗，以简化温控措施，也是合理的。也适应于碾压混凝土坝。
4．组合式土工薄膜
为了取消土工薄膜的中粗砂过渡层，简化施工，可用土工织物代替过渡层。把土工织物与土工薄膜叠合，用热焊法或粘结法贴合在一起，成为组合式土工薄膜。这种组合一般在工厂进行，组合好后运至工地。因为这种土工织物较厚，抗顶破能力强，沿层面方向透水性好。根据工程需要，土工薄膜可用单面组合土工织物，也可用两面组合土工织物。如果土工薄膜一面接触的是砂或壤土，另一面接触的为采石，则只有与采石接触的一面需要组合土工织物，故采用单面组合式土工薄膜。如果土工薄膜的背面需要高置排水带，就可采用双面组合式土工薄膜。
5．土工薄膜的粘接
①热敏感薄膜，如热塑塑料、结晶热塑塑料、合成橡胶，采用加热焊接。焊接时将薄膜搭接20～30厘米，用双电极法、高频加热法，把热空气吹入两搭接片之间焊接。但此法不适应于工地现场焊接。
②沥青薄膜及沥青—聚合物薄膜，可用加热法粘接。将薄膜搭接20～30cm。使搭接的两片粘接。
③橡胶布的粘接方法。
在实际施工过程中，我们必须注意：
1．土工薄膜与支撑材料接触面要力求平整，以免薄膜被刺破，丧失其防渗作用。铺设面应平整。无杂物、尖锐凸出物，铺设场区气候适宜，场地洁净，无污染物，施工人鹰员佩戴满足现场操作要求，对凹凸不平的地方可事先铺设细粒垫层，以保护薄膜不被损伤。
2．土工膜自身连接要紧密。土工薄膜连接方式包括粘结法、焊接法及硫化法，地区不同，选择适当的连接方法，连接完成后，又对连接缝隙的抗渗性能进行逐一检查，以防接缝连接不好而发生渗漏。拼接方法、搭接宽度应符合设计要求，粘接搭接宽度不小于15cm.焊缝搭接宽度不小于10cm.膜间形成的节点，应为T字型，不应做成十字形，接缝处的强度不低于母材料的80%。
3．土工薄膜与周边边界必须严密结合。铺设土工膜时，工艺应符合设计受求，平顺、松紧适度、无皱褶、留有足够的余幅，与下垫层密贴。如果地基是浅层砂砾石透水层，则应将砂砾石挖掉，直到基岩，然后浇筑混混土底座，将土工膜固定在混凝土内；有些地基是不透水粘土层，可开挖深2米，宽4米左右的锚固槽，将土工薄膜置于槽内，然后密实回填粘土；当地基是深厚的砂砾石透水层，采用土工薄膜铺盖的方式进行防渗，其长度要根据计算来确定。
在选定产品时，应进行专业的性能试验，如压水.变形.强度和摩擦试验等，最后从质量.价格.工期.运输条件.粘接技术等方面考虑，选定适合的土工薄膜，充分发挥它的防渗作用。
参考文献：
【1】林端元;;土工膜在福建省防渗工程中的应用和发展[J];水利管理技术;1998年01期
【2】马滇汗;祁先明;;应用土工膜加固山区塘坝的实践[J];新疆水利;2001年04期
论文作者:屈建新
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第06期
论文发表时间:2019/6/21
标签：薄膜论文; 土工论文; 防渗论文; 卵石论文; 聚合物论文; 壤土论文; 砂土论文; 《城镇建设》2019年第06期论文;