原创《复合土工膜在新疆平原水库中的应用》
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摘 要：复合土工膜作为一种质优价廉、取材便利的新型土工合成材料,在目前新疆水利工程建设中的应用已日趋成熟,但在应用过程中还存在诸多影响复合土工膜防渗质量的问题,本文重点介绍了如何避免施工过程中影响复合土工膜防渗的几种方法.
关键词：复合土工膜；平原水库；防渗；处理办法
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复合土工膜在平原水库中的作用
由于新疆地质条件复杂,荒漠化严重,所处地质多以砾质戈壁、砂砾石、砂壤轻质土、粉土、盐碱土为主,均为渗透性系数较高的土质,在此类地质条件下修建平原水库,首先要解决的是渗透问题.复合土工膜作为一种新型的化工产品具有很好的抗渗透性、耐水压、耐腐蚀、耐磨损、耐低温、强度高、无毒、保温、保湿、防霜、防冻等性能,是新疆平原水库防渗材料的首选.
2
影响复合土工膜防渗性能的因素及解决办法
2.1
选材
目前市场上流通的土工膜种类很多,主要有HDPE、LDPE、CPE、EVA、PVC等一布一膜、两布一膜和两膜一布等复合土工膜,与复合土工膜配套使用的土工布种类也有很多,主要分为短纤土工布、长纤土工布、丙纶土工布等.各种规格的土工膜、土工布在重量、厚度、断裂强度及顶破强度等方面的性能不尽相同.据本人在新疆从事7年水利工程的经验和所接触到的喀什一市四县人饮水沉砂调节池、阿克苏地区地位蓄水沉砂调节池这2个项目以及设计文件、新疆地质条件综合来说,新疆平原水库多以厚0.5 mm和0.6 mm、宽6 m的HDPE土工膜和200 g/m2的短纤针刺土工布为多；复合土工膜目前采用最多的是幅宽4 m和6 m膜,为确保防渗质量和减少焊接焊缝,选幅宽6 m的较为适合,具体长度可根据现场施工条件和施工要求订制.不同部位选用不同规格的型材,库盘底部一般选用0.6 mm及以上厚度的一布一膜加一布复合土工膜防渗,边坡一般选用0.5 mm及以上厚度的两布一膜复合土工膜防渗.
2.2
储存、铺设
复合土工膜的施工,在平原水库的建设过程中至关重要.首先,复合土工膜进场后需堆放在合适的位置覆盖保护,以避免暴晒加速原材料的老化速度.有条件的最好是修建仓库,集中存放在仓库保管；土工膜出厂长距离运输过程中最好选择黑色或深色的包装袋包装,并覆盖篷布防晒；如在现场堆放过程中发现包装袋破损,应及时覆盖或优先使用.其次,原材进场后监理单位和施工单位必须查看原材产品合格证和出厂检验报告,在二者均具备的条件下监理单位应见证或委托相关单位现场取样检测.此环节须注意,为确保检测结果的准确性,取样过程应在监理单位或建设单位的见证下随机抽取一卷复合土工膜（土工布）,将短边接头处沿幅长方向裁剪掉2 m后再按检测规范要求裁取需要的原材进行检测,检测内容必须满足设计图纸要求和相关规范的要求；检测结果合格后方可同意进场报验和使用,严禁不合格产品进场或使用,已进场的限期清退出场.第三,施工过程中复合土工膜要事先预铺设和裁剪,尤其是平原水库的圆弧段,务必要事先预铺设和裁剪,以免浪费和影响焊接质量.铺设过程中严禁穿高跟鞋或尖钉鞋,要求穿平底布鞋或软底胶鞋,以免破坏土工膜原材.水库库盘底部施工时,务必将基础面压实紧密.一般情况下设计图纸会对基础面压实度做出要求,施工单位和监理单位严格按照设计要求施工即可,如设计未做要求时,为确保防渗质量,建议施工单位自行压实为宜[1].由于新疆地质的特殊性,基础面压实后,局部可能还会存在粗骨料集中或凸起尖锐物,为确保复合土工膜原材不受损伤,尽可能的发挥其防渗作用,可在已压实的基础面上铺设10 ~ 15 cm粉土或细沙再进行碾压并检测其压实情况,这样既可以起到对粗骨料集中处进行灌缝密实作用,还可起到保护土工膜和防潮作用,从而大大减小了因基础不稳定而造成对原材的损伤.边坡基础处理完成后建议浇筑一层5 cm左右的砂浆垫层,不仅可起到找平作用,也可对复合土工膜形成一定的保护作用.第四,在基础面处理完成后即可进入铺膜施工,铺膜时库盘底部一般建议选择厚度为0.6 mm及以上、幅宽为6 m的白色的一布一膜加一布,边坡选择厚度为0.5 mm及以上的一布一膜加一布或两布一膜.厚膜具有较高的强度和承压性,可避免部分人为的、机械的破坏.边坡砂浆浇筑完毕后,即可铺膜.注意在边坡铺膜前须清扫干净砂浆垫层面,如有石子、砂浆块、凸起的尖锐物时,务必清理干净.土工膜铺设不宜过紧,一般留有3% ~ 5%的伸缩量.水库的铺膜一般先铺边坡,再铺库盘,先铺设下游,再铺设上游,上游边幅压下游边幅.
2.3
焊接、粘接
复合土工膜铺设完成,经检查外观无缺陷后可进行焊接工序.焊接质量的好坏直接决定防渗效果的好坏,从而决定平原水库建设的成败.焊接过程中需要注意的影响因素有很多,诸如复合土工膜的厚度、施工现场的电压、焊机爬行速度等,合理掌控施工现场情况,对提高焊接质量有极大的帮助作用.为避免上述因素的干扰,以下几点至关重要：
第一,焊接的选择.目前国内使用较多的是瑞福特RFT - 501爬行式焊接机（焊接速度：0 ~ 6 m/min、加热温度：0 ~ 450 ℃、焊接材料厚度：0.3 mm ~3.0 mm）和RFT - DG3400德国塑料焊进行焊接.此设备适中,是普通复合土工膜焊接的首选,也是目前水利工程应用最普遍的焊接设备.部分焊接质量要求高的复合土工膜可采用瑞士进口的TWINNY S 50/60爬行式焊机（焊接温度250 ～ 450 ℃、行走速度1.0 ～ 3.5 m/min,适合各规格复合土工膜的焊接）进行焊接,进口设备焊接质量较好,但造价昂贵,一台焊机达16万元.第二,确定好焊接参数和焊接人员.焊接温度和行走速度的掌控非常重要,温度过高,行走速度较慢,会造成焊缝焊穿；温度过低,行走较快则会导致焊接不牢固,影响焊接质量和防渗效果.土工膜的焊接务必要求使用技术熟练的操作人员,如采用国产的RFT - 501爬行式焊接机焊接,行走速度在4 m/min、焊接温度不低于430 ℃为宜；如采用瑞士进口TWINNY S 50/60爬行式焊机焊接,行走速度在2.5m/min、焊接温度不低于430 ℃为宜.局部裁剪处不便焊接的地方可采用粘接法连接,目前使用较广的复合土工膜粘接材料有KS胶和HN - 2胶,两者均合理,粘接效果良好,是平原水库建设过程中弯道或圆弧段搭接、剪裁复合土工膜连接的首选材料.
2.4
检测
复合土工膜焊接完成后为检验焊接效果,必须进行土工膜焊缝检测试验；目前应用较为广泛的检测方法为充气试验法.用RFT - DG3400德国塑料焊将焊缝的两头焊死,再将带气压表的气筒管那端的针头插进焊缝进行充气,气压在0.5 ~ 2.0 MPa、持续稳压时间在30 s左右为宜；如在充气过程中出现漏气现象,应及时找到漏气点用焊焊牢,再进行试验；等焊缝不再漏气,稳压时间复合规范要求后做好记录,表示焊缝质量合格.在检测过程中应特别注意插针头的力度和技巧,切记用力过猛,将下层膜插伤影响试验效果和防渗效果.为确保焊缝质量和防渗效果,焊缝应逐条进行检测并做好记录,试验针孔应用光膜补丁和热风焊及时修补.
2.5
回填、浇筑
复合土工膜焊接检测合格后应及时进行回填和浇筑,如不能及时进行回填和浇筑的,应及时采取覆盖措施,以免暴晒加速老化,影响使用寿命.对在进行库盘盖重料回填和边坡混凝土浇筑过程中存在的人为和机械损坏土工膜影响防渗效果的因素；可采取以下措施预防：第一,库盘土工膜检测完成后在膜上再铺设10 cm左右的细沙或黏土,以形成自下而上由基层、砂（土）垫层、复合土工膜、砂（土）垫层、盖重料层组成的结构体系,将复合土工膜包裹在2层砂（土）垫层之间形成一个柔性的保护层,膜下可防止基层凸起或尖锐物对膜的损坏,膜上可防止盖重料层的尖锐物对膜的损伤,可有效提高土工膜的质量,确保防渗效果.第二,坡面土工膜检测完成后可在膜上再浇筑一层3 cm左右的砂浆垫层,形成自下而上由基层、砂浆垫层、复合土工膜、砂浆垫层的结构体系,将土工膜包裹在2层砂浆垫层内.完成这2个措施后再进行回填或浇筑,土工膜的防渗效果会更好.
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小结
近年来,复合土工膜在新疆平原水库建设中的应用越来越广泛,着力解决好新疆平原水库的防渗是确保新疆平原水库建设成败的关键,也是解决新疆南疆地区合理调配、利用水资源,发展新疆新型农业、提高经济效益、增进区域经济可持续发展的重中之重.
参考文献
[1]谭见君.复合土工膜在水库防渗加固工程中的施工技术分析[J].建材发展导向,2015（23）：257-258.
浅谈论文参考资料：
该文总结:这篇文章为适合复合土工膜和新疆平原水库和浅谈论文写作的大学硕士及关于浅谈本科毕业论文，相关浅谈开题报告范文和学术职称论文参考文献。
