土工合成材料在大壩防滲與導滲中的應用(1)
發布時間：2010-01-14 共2頁
土工合成材料是一種新型的建筑材料，由于其具有質量輕、施工簡易、運輸方便、料源豐富等優點，自問世以來，發展非常迅速，尤其是近二三十年在全世界范圍內得到迅速的發展和廣泛的應用，取得了良好的經濟、社會和環境效益。
土工合成材料分為四類：土工織物、土工膜、土工復合材料和土工特種材料，其原材料主要是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等各種高分子聚合物。近幾年，在水利工程中使用較廣泛的是土工織物、土工膜、土工復合材料。土工織物分為有紡土工織物和無紡土工織物兩種類型，其中，針刺無紡土工織物，具有孔隙率高、滲透性大、排水性能較好的特點，在大壩工程中常作為排水反濾設施廣泛使用。土工膜防滲性能較好，垂直滲透系數小于1×10-11cm/s，價格便宜，但其CBR頂破強度較低，對于防滲要求較高的工程部位不宜使用，一般常用于壩基垂直防滲。土工復合材料是將兩種或兩種以上的土工合成材料組合在一起的產品，品種繁多，功能各異，其中復合土工膜具有防滲和排水雙重作用，在大壩工程中應用較廣泛。
近幾年，土工合成材料的生產廠家越來越多，生產規模愈來愈大、品種繁多，質量基本上都可以達到國家標準；其次，對土工合成材料的研究也日益深入，制定的許多國家標準或規范，為該材料的推廣提供了技術依據，土工合成材料的研究、生產、設計逐步走向了成熟。下面簡要闡述土工合成材料在新建堆石壩及病險庫加固中所取得的成功經驗，以饗讀者。
1、復合土工膜在堆石壩的應用
博斯塘水庫位于新疆木壘縣境內。該水庫為山區攔河水庫，屬小（Ⅰ）型水庫，壩型為復合土工膜防滲堆石壩，壩軸線長186m，最大壩高37m，壩頂寬5m，前壩坡1：1.65，后壩坡1：1.45、1：1.55兩級。壩址兩岸基巖裸露，巖性為安山巖，較堅硬，抗風化能力強，部分階地上有數米厚的坡積物。河床礫卵石層厚12～14m，下部為安山巖。溢洪道位于右壩肩山脊埡口處，為正槽開敞式，均在巖體內開挖。筑壩材料大部分采用溢洪道爆破開挖出的安山巖巖渣，不夠部分采用河床砂礫石料。壩基采用人工澆筑混凝土防滲墻防滲，施工方式為大開挖。
壩體前壩坡的復合土工膜與壩基混凝土防滲墻及兩壩肩混凝土趾板錨固在一起，共同形成前壩面的防滲系統。壩體為透水性很強的爆破料組成，滲透系數一般大于在1×10-3cm/s，可以迅速降低壩體內的浸潤線高度，利于壩體的抗滑穩定安全。
前壩坡面由下而上主要由無砂混凝土（下墊層）、復合土工膜、苯板（上墊層）、混凝土板護坡構成。下墊層采用透水性較強的無砂混凝土，最小厚度8cm；上墊層采用保溫性能及平整度較好的苯板，厚度2cm；苯板上部為邊長0.60m、厚10cm的六邊形鋼筋混凝土模框，框內現澆C20素混凝土，模框之間干靠，有利于壩面排水。
因此，該壩體防滲效果的好壞關鍵是復合土工膜自身的防滲效果及其與周邊連接的可靠性。
復合土工膜自身的防滲效果主要取決于土工膜的物理力學指標及接縫的質量。根據承受的水壓力和下墊層，經計算，復合土工膜采用兩布一膜（300g/m2/PE0.5/250g/m2），其物理力學指標為：抗拉強度19KN／m，延伸率53.6％，CBR頂破強度3.41KN，垂直滲透系數4.76×10-13cm/s，幅寬4.0m.施工中，一般都要對工廠內生產的土工膜進行拼接，接縫的質量好壞直接影響土工膜的防滲性能和抗拉強度，因此，必須嚴格按照技術規程進行施工。
