土工膜防渗设计的关键问题

图3.3　湖北王甫洲堤坝工程复合土工膜防渗

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图3.4　三峡二期围堰复合土工膜防渗

土工合成材料的防渗应用相对比较成熟，一方面它的应用原理较其他方面的应用要单纯，另一方面也因为使用经验比较多，故土工膜防渗失效的例子很少。有关土工膜应用的关键技术问题，归纳起来主要有3点：①选用合适的材料，包括材料种类、性能、型式和规格（如厚度等）等。目前，我国大量采用的土工膜有聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）两种。PE膜的柔性较好，不易老化，抗冻性好，PVC膜强度较大，价格较便宜，可焊性好，但有一定毒性，PE膜无毒性，故使用更多。近期，据意大利有关专家称，目前已有无毒PVC产品推出。当用于废水废气贮存时，则可用化学惰性较大的高密度聚乙烯（HDPE）膜，但这种材料延性较小。有的专家认为，土工膜材质的选择应注意它的应力应变特性、尺寸稳定性和可焊性。另外，土工膜还应有一定的厚度，该厚度与作用水头有关。②合理的防渗层结构设计，包括防渗土工膜的下垫层（支撑层）、保护层以及膜后的排水系统等。对膜后排水层的设置往往被忽视，或者有不同的看法。但这是必要的，因为万一膜中存在缺损，透过膜的水可在排水层中被发现，故它可起警报作用（Sembenelli，2007）。对于膜上保护层的必要性也有不同的看法，将在后面文字中讨论。③正确的、严格的施工，尤其是接缝的连接方法和接缝的质量，以及合适的铺设和锚固方法等。江西省钟吕水库大坝，高51m，上游坝坡以复合土工膜防渗，在不同部位采用不同规格的复合膜，但建成后发现膜的接缝脱焊，另外，施工时膜被击破处有的未补好，这些缺陷会影响工程的安全运用。这也表明施工质量的重要性。

本章下面的内容，主要就是围绕这3个主要技术问题进行讨论。