土工合成材料技术应用

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摘 要：本文通过工程实例，分析了土工合成材料的应用技术，并据此提出了具体的施工技术措施，通过工程实践，认为合理的技术方案，既保证了各个施工过程的施工质量，又加快了施工进度，降低了施工成本，取得了良好的效益。

关键词：水利工程；土工合成材料施工技术

一、应用背景

尖扎县康扬镇康加涝池项目地处尖扎县城西北部，行政上隶属康扬镇管辖，该工程水源地渠首位置在安中沟沟谷中， 目前群众早已从该沟建有引水自流灌溉渠，解决本地灌溉问题， 由于水量不足，春灌期间不能保证灌溉问题， 而兴建涝池进行部分水量有效调节，缓解春灌水量短缺矛盾。

本工程主要建设内容为引水渠、防洪墙、涝池（总库容2.0×104m3）组成。

在本工程中涝池使用了土工合成材料。涝池表层为河漫滩冲积砂卵石覆盖，需进行换基处理。坝为均质土坝，内坝坡为土工合成材料（两布一膜）防渗，内坡采用6cm厚干砌砼预制块护坡，预制块下面垫有20cm厚直径0.5～8cm砂卵石滤层，砂卵石层下面垫有一层厚20cm筛分细土，该层是土工合成材料保护层。

二、土工合成材料应用工艺及要求

1、土工合成材料作用

（1）、隔离：用土工合成材料对具有不同物理性质（粒小径大、分布、稠度及密度等）的建筑材料（如土体与砂粒、砂粒与砾石、土体与混凝土等）进行隔离。使多种材料间不流失、不混杂，保持材料的整体结构和功能，使构筑物载荷承受能力加强。

（2） 过滤 ：由细料土层流入粗料土层时，利用针刺土工布良好的透气性和透水性使水流通过，而有效的截流土颗粒、细砂、小石料等，以保持水土工程的稳定。

（3） 排水 ：土工合成材料是良好的导水材料，它可以在土体内部形成排水通道，将土体结构内多余的液体和气体外排。

（4） 加筋：针刺土工合成材料增强土体的抗拉强度和抗变形能力，增加建筑结构的稳定性，以改善土体质量。

（5）防护 ：将集中应力扩散、传递或分解，防止土体受外力作用而破坏。

（6）封闭 ：土工布与其它材料（主要是沥青或塑料膜）配合，在土层中形成不透水隔层。

2、土工合成材料应用工艺及要求

（1）储存、运输和处理土工合成材料

土工合成材料卷在安装前展开要避免受到损坏。土工合成材料卷应该堆放于平整不积水的地方，堆高不超过四卷的高度，并能看到卷的识别片。土工合成材料卷必须用不透明材料覆盖以防紫外线老化。在储存过程中，要保持标签的完整和资料的完整。在运输过程中（包括现场从材料储存地到工作地的运输），土工合成材料卷必须避免受到损坏。受到物理损坏的土工合成材料卷必须要修复。受严重磨损的土工合成材料不能使用。任何接触到泄漏化学试剂的土工合成材料，不允许使用在本工程上。

（2）基层检查：检查基层是否平整、坚实，如有异物，应事前处理妥善。

（3）试铺:根据现场情况，确定土工合成材料尺寸，裁剪后予以试铺，裁剪尺寸应准确。检查铺设宽度是否合适，搭接处应平整，松紧适度。

（4）定位：用热风枪将两幅土工合成材料的搭接部位粘接，粘接点的间距应适宜。

（5）土工合成材料的铺设： 主坝体填筑完成后，进行土工合成材料的铺设工作， 在铺设土工合成材料前，应详细检查坝体砂砾石填料中尖石不外露， 使坝体符合设计要求。将土工膜沿坝面自上而下铺开， 现场采用专用焊接机焊接，沿接缝宽度10Cm内焊1—2道缝,并检查焊接面上有无损坏孔洞， 复合土工膜中的塑料膜不准外露，铺设需有一定松驰余量，不准有悬空现象， 铺设中作好铺设部位、数量等现场记录，以备检查。 铺设土工合成材料的同时，进行细土保护层的铺设工作， 即一边铺土工合成材料一边有细土保护层覆盖，最后进行砂卵石及砼预制板的铺设,护坡砼预制块及砂卵石垫层的施工，务必压实整平。

（6）土工合成材料的缝合: 土工布的搭接根据地形及使用功能可分为自然搭接、缝接或焊接。对搭接部位进行缝合时缝合线应平直，针脚应均匀。缝合后应检查土工合成材料是否铺设平整。所有的缝合必须要连续进行。在重叠之前，土工合成材料必须重叠最少150mm。最小缝针距离织边（材料暴露的边缘）至少是25mm。缝好的土工合成材料接缝最少包括1行双线锁口链形缝。用于缝合的线最小张力应超过60N的树脂材料，并有与土工合成材料相当或超出的抗化学腐蚀和抗紫外线能力。任何缝好的土工必须采取相应的措施避免在安装后，土壤、颗粒物质或外来物质进入土工合成材料层。土工布的缝合如存在不合要求的现象，应及时进行修补。

（7）自检与修补

①必须检查全部的土工合成材料片和缝。有缺陷的土工合成材料片和缝合必须在土工合成材料上清楚标出，并做出修补。

②必须通过铺设和热连接土工合成材料小片来修补磨损的土工合成材料，土工合成材料小片要比缺陷的边缘在各个方向最少长200mm。热连接必须严格控制以保证土工合成材料补片和土工合成材料紧密结合，并对土工合成材料没有损害。

③每天铺设结束前，对当天所有铺设的土工合成材料表面进行目测以确定所有损坏的地方都已作上标记并立即进行修补，确定铺设表面没有可能造成损坏的外来物质，如细针、小铁钉等。

④土工合成材料损坏修补时应满足以下技术要求：

⑤用来补洞或补裂缝的补丁材料应和土工合成材料一致。

⑥补丁应延伸到受损土工合成材料范围外至少30厘米。

⑦在填埋场底部，若土工合成材料裂口超过卷材宽度的10%，须将损坏的部分切除，然后将两块土工合成材料连接；若在坡面上，裂口超过卷材宽度的10%，须将该卷土工合成材料移出，并用新的一卷替换。

⑧施工人员所穿工作鞋及所用施工机具不应损伤土工合成材料，施工人员不得在已铺设的土工合成材料上做可能伤害土工合成材料的事，如抽烟或用尖锐工具戳土工合成材料等。

⑨为了土工合成材料的安全，应在铺设土工合成材料前打开包装膜，即铺一卷，开一卷。并检验外观质量。