土工合成材料是一種新型的巖土工程材料，它是以人工合成的聚合物如塑料、化纖、合成橡膠等為原料，制成各種類(lèi)型的產(chǎn)品，置于土體內部表層或各層土體之間，發(fā)揮加強或保護土體的作用，土工合成材料可分為土工織物、土工膜、復合型土工合成材料和特種土工合成材料等類(lèi)型，具有排水和反濾、防滲、土體加筋與加固、防護、隔離與封閉以及包裹等多種功能，還具有重量輕、施工簡(jiǎn)易、運輸方便、價(jià)格低廉、料源豐富等優(yōu)點(diǎn)，因此，近年來(lái)被廣泛應用于各類(lèi)巖土工程，包括水利水電工程。茜坑水庫土壩由于缺乏工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，我們就防滲土工合成材料的使用一般要求作一些簡(jiǎn)要介紹。

　　一、防滲土工合成材料的選型及結構型式

　　用于防滲的主要有土工膜及復合土工膜，后者應用更廣，因為具有綜合性能，更能適應工程的復雜情況，根據使用要求有一布一膜、二布一膜、三布二膜等不同品種，防滲土工膜是一種基本不透水材料。

　　土壩防滲以往主要采用很厚的防滲粘土斜墻或心墻，其厚度可達數米至數十米，使用粘土方量較大，而采用土工織物防滲，厚度就可變得很薄，有的不足1毫米，最厚也只有數毫米，節約經(jīng)費，且施工方便，可大大縮短工期。

　　在土壩工程中，土工合成材料防滲包括垂直鋪膜防滲、坡面鋪膜防滲以及水平鋪蓋鋪膜防滲。但對大于50m高水頭擋水建筑物，采用土工織物防滲應經(jīng)過(guò)論證。下面就兩種防滲方法加以說(shuō)明。

　　1．垂直鋪膜防滲

　　垂直鋪膜防滲是我國近年來(lái)新開(kāi)發(fā)出的一種有效的防滲方法，這種方法具有防滲作用明確、施工速度快、防滲效果顯著(zhù)和造價(jià)比較低的特點(diǎn)，特別適用于已建工程存在嚴重滲漏的情況。使用土工膜垂直防滲方案，必須符合以下條件：①透水層一般在12m以?xún)?，或通過(guò)努力，開(kāi)槽深度可以達到16m；②透水層中大于5cm的顆粒含量不超過(guò)1%（以重量計），且少量大石塊的最大粒徑不超過(guò)15cm，或不超過(guò)開(kāi)槽設備允許的尺寸；③透水層中的水位能滿(mǎn)足泥漿固壁的要求；④當透水層底為巖石硬層時(shí)，對防滲要求不很?chē)栏瘛?/p>

　　采用垂直鋪膜防滲可選用聚乙烯土工膜或復合土工膜，最好選用國家定點(diǎn)生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)的土工材料，各項性能指標包括其自身的特性指標和與土相互作用的性能指標，后者為與土共同作用時(shí)的反應，應模擬實(shí)際工作條件，由試驗測定。指標測定試驗主要包括以下項目：物理性指標、力學(xué)性指標、水力學(xué)指標及耐久性，測試項目應符合規范，在確定設計指標時(shí)，應考慮環(huán)境變化對參數的影響，且測得的各種力學(xué)性指標用于設計時(shí)，應考慮折減系數，具體參見(jiàn)SL/T255-98《水利水電土工合成材料應用技術(shù)規范》。鋪膜厚度據規范規定計算，一般算出膜的厚度都很小，但根據施工的需要和膜的生產(chǎn)過(guò)程中由于質(zhì)量不均勻而可能產(chǎn)生的細小孔洞的緣故，都要有一定安全考慮，一般采用0.5mm左右。

　　2．坡面鋪膜與水平鋪蓋鋪膜防滲

　　坡面鋪膜與水平鋪蓋鋪膜防滲相對于垂直鋪膜防滲比較直接，質(zhì)量容易保證。坡面鋪膜的選材與垂直鋪膜相同，但一般采用復合膜，壩坡通常采用兩布一膜，鋪蓋可采用一布一膜，采用復合膜原因有：①復合膜的土工織物布可作為坡面的濾層和排水層；②增大土工膜與土之間的摩擦力；③保護土工膜免受機械損壞。

　　坡面鋪膜必須核算坡面上膜的穩定性，因此膜與坡面土的摩擦系數十分重要。一般認為土工膜是光面的，而土工織物布是糙面的，通過(guò)試驗，土工織物與中粗砂的摩擦力大，故一般坡面采用兩布一膜。坡面防滲結構從上至下有：防護層、上墊層、土工膜層、下墊層、支持層、壩體，防護層的具體要求和作法應符合水利電力部規范SDJ218-84《碾壓式土石壩設計規范》的規定。上下墊層材料應按防滲土工膜及防護層類(lèi)型及地基條件確定。坡面土工膜鋪設方式可用鋸齒形或臺階形，如有馬道還可成折坡形。坡面土工膜還要驗算坡面抗滑穩定安全系數，具體計算如下：F=tan&/tana

　　其中：a為坡面的坡角，&為膜與坡面土的摩擦角，F值應滿(mǎn)足規范大于1.2的要求。

　　此外，在坡頂還要設順堤方向的固定溝，以固定復合土工膜，當挖好固定溝后，將復合土工膜鋪入溝中，上面填土夯實(shí)。堤腳外與水平鋪蓋防滲連成一整體。

　　水平鋪蓋防滲可采用一布一膜，鋪蓋長(cháng)度為安全計，設計取10倍水頭長(cháng)度。防滲土工膜在水庫蓄水后，水仍可能進(jìn)入膜下，置換出部分空氣，并與原膜下的向上水壓力共同作用，使膜飄浮或頂破，故應采用“逆止閥”、盲溝及壓重法等防范措施。

　　土工膜防滲系統都應進(jìn)行穩定性驗算及膜后排滲能力校核，具體計算參照規范SL/T255-98.

　　相關(guān)鏈接：2012年一級建造師考試面授班招生方案
　　　　　　　2012年一級建造師考試教材局部修改提示
　　　　　　　重磅出擊全新推出一級建造師解析輔導光盤(pán)

建設工程教育網(wǎng)整理