陳惠清，武東財(cái)，劉福波

(1.七臺(tái)河市水務(wù)局，黑龍江七臺(tái)河 154600;2.黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080;3.龍煤集團(tuán)七臺(tái)河分公司新鐵煤礦，黑龍江七臺(tái)河 154600)

復(fù)合土工膜在倭肯河治理工程中的應(yīng)用

陳惠清1，武東財(cái)2，劉福波3

(1.七臺(tái)河市水務(wù)局，黑龍江七臺(tái)河 154600;2.黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080;3.龍煤集團(tuán)七臺(tái)河分公司新鐵煤礦，黑龍江七臺(tái)河 154600)

復(fù)合土工膜是一種防滲性能良好，適應(yīng)變形能力強(qiáng)的防滲材料。文章以七臺(tái)河市倭肯河治理工作中的實(shí)例，論述了復(fù)合土工膜在防滲中的作用。

復(fù)合土工膜;滲流分析;溢出點(diǎn);堤防工程;防滲應(yīng)用

1 復(fù)合土工膜簡(jiǎn)介

復(fù)合土工膜分為一布一膜和兩布一膜，寬幅4～6 m，重量為200～1 500 g/km2，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學(xué)性能指標(biāo)高，產(chǎn)品具有強(qiáng)度高，延伸性能較好，變形模量大，耐酸堿、抗腐蝕，耐老化，防滲性能好等特點(diǎn)。能滿足水利、市政、建筑、交通，地鐵、隧道、工程建設(shè)中的防滲，隔離，補(bǔ)強(qiáng)，防裂加固等土木工程需要。由于其選用高分子材料且生產(chǎn)工藝中添加了防老化劑，故可在非常規(guī)溫度環(huán)境中使用。常用于堤壩、排水溝渠的防滲處理，以及廢料場(chǎng)的防污處理。

復(fù)合土工膜是以塑料薄膜作為防滲基材，與無(wú)紡?fù)凉げ紡?fù)合而成的土工防滲材料，它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。目前，國(guó)內(nèi)外防滲應(yīng)用的塑料薄膜，主要有聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)，它們是一種高分子化學(xué)柔性材料，比重較小，延伸性較強(qiáng)，適應(yīng)變形能力高，耐腐蝕，耐低溫，抗凍性能好。其主要機(jī)理是以塑料薄膜的不透水性隔斷土壩漏水通道，以其較大的抗拉強(qiáng)度和延伸率承受水壓和適應(yīng)壩體變形;而無(wú)紡布亦是一種高分子短纖維化學(xué)材料，通過(guò)針刺或熱黏成形，具有較高的抗拉強(qiáng)度和延伸性，它與塑料薄膜結(jié)合后，不僅增大了塑料薄膜的抗拉強(qiáng)度和抗穿刺能力，而且由于無(wú)紡布表面粗糙，增大了接觸面的摩擦系數(shù)，有利于復(fù)合土工膜及保護(hù)層的穩(wěn)定。同時(shí)，它們對(duì)細(xì)菌和化學(xué)作用有較好的耐侵蝕性，不怕酸、堿、鹽類的侵蝕。

復(fù)合土工膜利用土工布良好的透氣性和透水性，使水流通過(guò)，從而有效的截留砂土流失。防滲土工布具有良好的導(dǎo)水性能，它可以在土體內(nèi)部形成排水通道，將土體結(jié)構(gòu)內(nèi)多余液體和氣體外排。利用土工布增強(qiáng)土體的抗拉強(qiáng)度和抗變形能力，增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以改善土體質(zhì)量，有效的將集中應(yīng)力擴(kuò)散，傳遞或分解，防止土體受外力作用而破壞。防止上下層砂石、土體及混凝土之間混雜。不定型纖維組織形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有應(yīng)變性和運(yùn)動(dòng)性，網(wǎng)孔不易堵塞，防滲土工布重量輕，使用方便，施工簡(jiǎn)單。

2 復(fù)合土工膜在倭肯河治理工程中的防滲應(yīng)用

七臺(tái)河市倭肯河治理工程混合堤主要采用復(fù)合土工膜進(jìn)行防滲。復(fù)合土工膜施工是在薄膜的一側(cè)或兩側(cè)貼上土工布，形成復(fù)合土工防滲膜。土工布作為土工膜的保護(hù)層，使保護(hù)防滲層不受損壞。為減少紫外線照射，增加抗老化性能，最好采用埋入法鋪設(shè)。

2.1 防滲前堤防的滲流分析

堤身的滲流分析計(jì)算公式按不透水地基土堤滲流計(jì)算公式計(jì)算。計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖1。

圖1 堤身滲流分析計(jì)算簡(jiǎn)圖

計(jì)算公式為：

式中：q為單位寬度滲流量，m3/s·m;K為堤身滲透系數(shù)，m/s;H1為上游水位，m;H2為下游水位，m;h0為下游出逸點(diǎn)高度，m;m1為上游坡率;m2為下游坡率。計(jì)算結(jié)果見表1。

表1 防滲前堤防斷面溢出點(diǎn)計(jì)算結(jié)果表

2.2 防滲后堤防的滲流分析

堤防鋪復(fù)合土工膜后的水頭he按下式計(jì)算：

式中：K1為堤基滲透系數(shù);K為堤身滲透系數(shù);L為he至下游坡腳水平段長(zhǎng);H為上游水頭;m為上游坡比。

用堤防鋪復(fù)合土工膜后的水頭he代替1中H1計(jì)算出出逸點(diǎn)高度，計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 防滲后堤防斷面溢出點(diǎn)計(jì)算結(jié)果表

3 結(jié)論

由上述計(jì)算結(jié)果比較可知，鋪設(shè)復(fù)合土工膜以后，堤防的防滲效果在一定程度上有了明顯的提高，堤防的滲流穩(wěn)定性滿足了規(guī)范要求。

［1］水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院.GB50286-98堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：中國(guó)水利水電出版社，2006.

［2］黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.堤防工程設(shè)計(jì)參考資料［R］.哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2000.

［3］黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.七臺(tái)河市區(qū)倭肯河治理工程可行性研究報(bào)告［R］.哈爾濱：黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2010.

TV87

B

1007-7596(2011)04-0287-02

2011-01-05

陳惠清(1972-)，女，山東陽(yáng)谷人，工程師;武東財(cái)(1978-)，男，甘肅靜寧人，工程師;劉福波(1965-)，男，黑龍江勃利人，工程師。