全库盆复合土工膜技术在抽水蓄能电站的应用

全库盆复合土工膜技术在抽水蓄能电站的应用

李澍 ,张同晓 ,成奇 ,钟磊,     

（中建八局西南建设工程有限公司   四川成都  600000）

复合土工膜自身的防渗效果主要取决于土工膜的物理力学指标及接缝的质量。

一、技术特点及难点

1、技术特点

（1）渗透性好，土工膜连续致密，只要保证设计和施工质量，就能达到理想的防渗效果。

（2）韧性强，土工膜柔韧性好，抗拉强度和延性高，可应用于各种截面，也可用于沉降或位移。

（3）施工简单，土工膜自重轻，主要施工操作是铺设和加工接缝，简单快捷，有助于缩短工期。

（4）防腐:土工膜抗化学侵蚀能力强，不易被土壤和水侵蚀，使用寿命长，经济效益好。

（5）成本低。据统计计算，单位面积土工膜的成本仅为混凝土材料的10%左右，在保证渗透效果的基础上，可以大大降低工程成本，减少投资。

2、技术难点

土工膜施工技术的应用难点主要表现在特殊部位（边坡交汇处、边坡与场底衔接部位的坡脚处、多片膜之间的焊接处）、贯穿膜、土工膜的锚固。

很多失败的工程都是由于对于这些难以施工或者容易忽视的细节的疏忽造成的。所以，一个优质的工程，必须对这些难点、要点进行严格的处理，而不能由于这些情况对施工造成困难或者麻烦，随便应付，只求完成项目施工，以免对未来的实际应用，造成重大的隐患。

二、施工方法要点

1、施工工艺技术

测量放样、编号→土工膜铺设→土工膜焊接→防护→临时固定或与其他建筑锚固→质量检查

2、施工要点

1）测量放样

按照实际情况，明确土工膜铺设顺序和区域，并对每个区域进行膜块编号，建立膜块识别编号系统。土工膜根据测量数据按规划尺寸进行裁剪，并逐片编号做记录，编号应唯一、不重复。随后根据规划，进行现场测量放样、标线，并标杆圈定，精确定位各膜块位置，第一块膜的定位误差应不大于10mm。

2）土工膜铺设

土工膜大面积整体施工。土工膜铺设遵循“先中央、后周边”“先库头、后库尾”“相邻区块连续施工”的顺序进行。

土工膜采用人工铺设。摊铺时应检查土工膜的外观质量，标记已发现的机械损伤和生产创伤、孔洞、折损等缺陷的位置，并做记录。土工膜铺设要平顺、舒缓，不得绷拉过紧，预留出温度变化引起的伸缩量，相邻两幅土工膜搭接100mm，在土工膜的边角处或接缝处每隔2～5m放置1个20～25kg的砂袋作为临时压重。土工膜的铺设按照自上而下的顺序进行，遇到边坡坡顶阳角部位时需紧贴坡面，距离起坡点1.5m范围内不设置水平接缝。

3）土工膜焊接

①长直焊缝的施工工艺

采用平搭焊接方法进行连接，长直焊缝采用双焊缝，搭接宽度10cm、焊缝宽度1.4cm、缝间距5cm，短焊缝及缺陷修补采用单焊缝，且根据焊缝及缺陷特征采用相应的搭接宽度。土工膜焊接前，用洁净的干毛巾将焊缝部位进行擦拭，确保焊缝结合面洁净、干燥，上下层土工膜熔接紧密。

②T形焊缝及接头的施工工艺

多块HDPE膜之间采用T形接头，T形接头施工工艺流程为：HDPE膜T形接头打毛、清理→将修补用的HDPE膜黏结面打毛、清理→将上下层土工膜热熔黏结、冷却→沿黏结面周边用焊料挤出黏结固定。

毛面处理采用角磨机及砂纸完成，打磨的范围大于修补的直径为350mm的膜块，冷却1～2min后，采用手持挤出式焊机和半自动爬行热合熔焊枪沿黏结面挤出焊料并黏结牢固，焊料均匀连续，焊缝的宽度不小于20mm。

③褶皱处理

土工膜铺设时搭接长度为100mm，若上、下两层土工膜搭接时有一层出现褶皱，应沿明显的褶皱处进行切割处理，使其平整。切割处应使用热融挤压机对切开部位用大于切开部位直径1倍以上的椭圆形或圆形母材补焊，覆盖焊缝应在切割位置外150mm处

4）土工膜防护

土工膜在紫外线的照射下易老化，不宜长时间暴露在阳光下，因此在施工中应边铺边及时施工上层保护层，并保持无污损状态，以满足防止损伤、位移及保温的需求。

5）锚固

①清面

在要施工的混凝土面上，用钢丝刷冲刷需要涂抹宽度，两侧超宽1cm进行控制。采用墨斗在缝面两侧按中心线弹出边线。施工范围内混凝土面要平顺，清除表面黏结的混凝土，打磨清理干净去除杂物，凉干或烘干。

②螺栓施工

采用钻机成孔，随后用刷子、棉纱清孔，并采用净水冲洗，确保孔内无尘土、泥浆污物。锚固剂采用静力混合管混合注入，螺杆采用手动旋转植入。螺杆上螺母采用扭力扳手进行紧固。

③底胶施工

在干净干燥的基面上均匀刷涂第一道底胶，底胶刷涂宽度应保证宽度；底胶干燥后（1h以上），刷第二道底胶，待底胶表干（粘手，约0.5h），即可进行填料嵌缝施工；若低胶过分干燥时（不粘手），需要重新补刷底胶。

④安装

参照上述底胶施工要求，分层铺设及安装相应厚度防渗胶条、土工膜、保护盖片等。结构按设计图纸自下而上分层进行施工，确保每层密贴、上下黏合密实，橡胶锤锤压密实。

⑤锚固

压覆角钢采用机械按照间距成孔，标准段间预留2mm宽伸缩缝，折角部位两侧角钢各1m范围内不留伸缩缝，折角采用量角器计算角度并采用切割机成型，采用角磨机打磨双面坡口，双面焊接后底面磨平、焊缝磨光。整体角钢成型后再进行锚固。

（3）土工膜焊缝现场焊接质量检测。检测内容包括焊缝、焊接接点、破损修补部位、漏焊补焊及虚焊部位、前次检验不合格重新补焊部位。土工膜焊接质量检测主要采用目测法、真空法、充气法。

（3）土工膜施工所需的主要设备有：

三、主要资源配置要求

表3-1  主要仪器设备配置要求

四、技术实施效果

土工膜防渗具有适应性强，延展性好等特点。当以土基或者变形大的堆石作为防渗结构的基础时，土工膜能很好的适应地基的变形；施工简便，施工的复杂性低，设备投入少，施工周期短；造价低，单位面积投入少，与沥青混凝土防渗等方案相比经济性显著；质量轻，容易搬运和储存。在洪屏、溧阳、泰安等抽水蓄能电站都得到应用，但运行过程中，存在土工膜防渗结构易破损的问题，需反复修复。

参考文献：

[1]闫正先.土工膜在水利防渗工程中的施工质量控制[J].质量与市场,2022（17）:139-141.

[2]崔世忠,薛小曼.复合土工膜在李家梁水库防渗中的应用[J].水利建设与管理,2010,30（07）:9-10.

[3]张玲燕.关于土工膜全库盘防渗技术在水库施工中的实践应用的研究[J].科学技术创新,2022（16）:93-96.