土工膜主要有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE) 等種類，它們是一種高分子化學柔性材料，比重較小，延伸性較強，適應變形能力強，具有優(yōu)異的防滲、防腐性能，化學性能穩(wěn)定，在水利堤壩、渠道、筑路、機場、房屋、環(huán)保等領域廣泛應用。
1 復合土工膜設計壩設計應用現狀及難點
1.1 設計應用現狀
根據碾壓式土石壩的相關規(guī)范, 水利行業(yè)定義壩高70m以上，為高壩。隨著設計施工技術及材料技術的進步，復合土工膜在工程中的應用也逐步在向在中、高土石壩方向發(fā)展。根據對國內土工膜面板壩建設情況統(tǒng)計，多數已建成的土工膜面板壩為30m 以下低壩, 自二十一世紀10 年代達到壩高56m，國內已建成較具代表性的土工膜面板壩有西霞院土工膜斜墻堆石壩、王甫洲復合土工膜斜墻堆石壩、四川田灣河梯級水電站仁宗海面膜堆石壩（壩高56m, 大(2) 型）等。
國外較具代表性的工程有阿爾巴尼亞1996 建成的Bovilla 復合土工膜面板堆石壩，該壩高91m，其中土工膜防滲56m)。值得一提的是，由我國設計建造的老撾南歐江六級水電站復合土工膜面板壩，最大壩高85m，也是軟巖填筑比例最大的面板堆石壩，從2015 年10 月8 日蓄水以來，經歷了水位“上升→下降→上升”的過程，各項監(jiān)測參數顯示，大壩運行良好，無異?，F象。同時，該壩整體80 多米長，3.5mm 厚的復合土工膜安裝、無沙高滲透性混凝土擠壓邊墻、大比例軟巖堆石壩料，也將復合土工膜防滲面板技術的設計應用推向了一個新高度。
1.2 設計應用難點
與低壩及臨時圍堰等工程不同，高土石壩建成后，具有運行時間長、水頭高、運行工況復雜、一旦失事對下游造成影響大等特點，復合土工膜作為獨立防滲體的可靠性和耐久性以及膜在壩內如何適應壩體受很大荷載后產生的位移是其成功應用于高土石壩的難點。復合土工膜材料的力學性能、抗老化性能等需滿足高壩長期可靠運行的要求，復合土工膜斜墻的穩(wěn)定及壩體如何適應土工膜防滲體以達到在各類工況下安全運行也是需要面對的問題。
2 土工膜施工要點及主要流程
2.1 鋪設前的準備工作
基面或墊層施工是確保防滲效果的關鍵環(huán)節(jié)，一定要按設計要求將尖石、樹根等有機雜物徹底清除干凈，且不允許有局部凹凸現象，清理好的基面要用夯錘或夯板夯緊，使之密實平整。對于中置復合土工膜，由于土工膜與兩側的壩體同步上升，施工難度較大，務必保證土工膜兩側有足夠的保護層，如兩側的保護層厚度較大，可采用騎縫碾壓。對于斜墻式土工膜要先按設計斷面進行削坡處理，然后鋪墊細粒料，并用拍板或滾筒壓實整平。
2.2 復合土工膜的鋪設
在準備工作完成后，并經驗收合格后，將土工膜平置于基面上，四周邊緣要展平，保持整直。因復合土工膜主要靠自身來適應壩體的變形，而不是靠強度來抵御壩體的變形，因此在鋪設時不應拉得太緊，要均勻地留有小褶皺，使土工膜自身有一定的松緊度，能在施工中產生彈性極限變形的同時有一定的擴展空間適應壩體變形。同時要從下而上，從一端向另一端平鋪，這樣可擠出膜內空氣，以免產生小氣泡。鋪放面積應是計算面積的110%。膜鋪好后，即按一定順序同步前進回填保護層，這樣可使膜內空氣從膜底擠出，使土工膜與地基、墊層接觸面吻合平整，防止因土工膜折皺而形成滲水通道。在施工現場嚴禁施工現場敲打石料以及其他可能引起損壞土工膜的一切施工作業(yè)。
2.3 土工膜現場拼合
現場拼合是土工膜防滲施工的主要內容。土工膜本身不會發(fā)生滲漏，但如果接縫拼合有虛接、漏接、弱接現象，接縫拼合質量差將引起接縫滲漏。采用自行進熱楔式焊機( 雙焊線) 可實現溫度、速度無級可調，焊接操作容易控制，焊縫質量穩(wěn)定，焊縫密封性和焊接強度容易檢測。熱楔通過接觸直接加熱土工膜表面，使土工膜表面熔化，然后通過加壓，使兩塊土工膜在表面幾十微米熔探的范圍內產生分子滲透和交換熔合成一體，形成雙焊線焊縫。焊接熔深取決于熱源溫度、加熱時間、壓力大小和加壓歷時。加熱歷時和加壓歷時由焊機行進速度決定，因此焊機的熱楔溫度、行走速度和壓輥壓力選擇決定著接縫的焊接質量。目前，熱楔式焊機已成為土工膜防滲施工的首選拼合設備。
2.4 土工膜焊接
土工膜焊接應采用雙縫熱合焊接方式進行。焊接前，用電吹風吹去膜面上的砂子、泥土等雜物，再用干凈毛巾擦凈，保持膜面清潔、干燥。接下來將專用熱熔焊機進行預熱，并根據焊接試驗時推薦的速度設定焊機的行走速度，待預熱至400℃溫度穩(wěn)定后，方可進行土工膜焊接施工。土工膜焊接時，通過調整土工膜使搭接寬度控制在12cm 左右。接下來正式進行土工膜的焊接，焊接過程中，應根據焊縫痕跡深淺來預測焊接質量，并根據質量狀況即時調整焊機的行走速度和焊接溫度，在土工膜焊縫質量達到規(guī)范要求的同時，使焊接效率最佳。
3 結語
水利工程建設飛速發(fā)展的環(huán)境下，土工膜在中高土石壩工程中的設計建設也必將日益增多。設計中應盡可能汲取國內先進設計經驗。同時施工是土工膜面板壩其成功建設的關鍵環(huán)節(jié)，需根據設計要求和施工條件選擇一套符合實際的施工方法、建立健全質量保證體系，以確保工程施工質量。
趙 慶 ，韓 斌3中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司 陜西 西安 710065
金麗霞西安西北民航項目管理有限公司 陜西 西安 710000）
參考文獻：
[1] 陳云, 胡志剛, 吳正萍, 徐晗. 復合土工膜在高土石壩中的應用施工質量控制[J]. 長江科學院院報,2017,02:114-119
[2] 寧宇, 喻建清, 崔留杰, 代艷華, 宣李剛. 土工膜面板軟巖堆石高壩設計[J]. 水力發(fā)電,2016,05:57-61+105.
