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复合土工膜在砌石坝防渗工程中的应用研究 董新美 山衷省水利辩掌研究院) 周中华 (崂山区供承臂理办公室) 1概述 复合士工膜主要用于土石坝的防渗工程，其中的土工膜用来防渗，土工织物起加筋、排 水和增加土工膜与土面之间摩擦力的作用。 砌石坝的坝体防渗目前大多采用砼心墙型式。从实际工程的运用情况看，由于材料性能 和施工质量等方面的原因，砼防渗墙往往达不到预期的防渗效果，致使相当数量的砌石坝建 成蓄水后出现漏水现象。砌石坝坝体漏水，常用灌浆方法处理。这种处理方法投资大、工期 长，防渗效果也不理想。据此，我们根据复合土工膜良好的防渗性能及砌石坝防渗的具体要 求，经过分析论证，成功地研究出以复合士工膜为防水层的砌石坝坝面防渗新技术。进行了 相关方面的试验研究，并具体应用于大石村水库浆砌石坝的防渗加固工程，取得了良好的防 渗效果与经济效益． 2试验研究 复合土工膜用于砌石_坝缨面防渗工程，关键的闫题是要确保其与坝体砌石结台牢固。经 调研、分析，可通过以水泥为主要材料的胶结剂将复合土工膜和砌石结合成一体。这就要求 复合土工膜面层的±工织物与水泥材辩能直接牯合。耳前，藐国黑龙扛绥棱、江苏常熟、山东 泰安等地生产的聚乙烯丙纶复合土工膜均可满足上述要求。与常规土工膜相比，这类复合土 工膜具有综合技术性能好、抗拉强度高、抗渗能力强、低温柔性好、表面粗糙均匀、易粘接等 特点，并已广泛应用于建筑层面防水，地下防水、室内防潮等工程。通过大量的试验研究，以 聚乙烯丙纶复合土工膜为防水层的新型坝面防渗体由水泥砂浆找平层、粘结层、防渗层、水 泥砂浆保护层构成。复合土工膜与水泥砂浆通过水泥胶粘接，水泥胶是由20％的107胶与 水泥浆混合的胶粘剂；表层水泥砂浆的作用是防止复合土工膜受紫外线照射，延长使用寿 命。 复合土工膜用于砌石坝坝面防渗，应重点研究坝面防渗体与砌石体之间的粘结强度、复 合土工膜与水泥砂浆的粘结强度、复合土工膜的抗冻、抗渗、抗老化性能。大鼋的工程实例表 明。复合土工膜的抗渗能力较强，试验测得其室内渗透系数仅为8×10ulcm／s；复合土工膜 的抗老化问题通过在其表面设水泥砂浆保护层解决。因此，我们重点进行了粘结强度方面的 试验研究。 牯结强度试验按劈裂抗拉法进行。用于检测坝面防渗体与彻石体之间的劈裂抗拉强度 的试块均取自具体工程，试验时试块处于饱和状态。试验结果说明，试块的破坏型式均为脆 性破坏，两者的粘接强度平均值为0．66MPa。复合土工膜与水泥砂浆的粘接强度试验共进 行了3组，试块中的复合土工膜分别选用三个不同的生产厂家，试验结果列于下表。三组试 块的破坏型式均为柔性破裂，破裂面位于复合土工膜中间，三组破坏荷载平均值分别为0． 28、0．17、0．1 5MPa，全部分组试样平均值为0．20MPa。由上述试验结果可以看出，复合土工 膜坝面防渗体与原坝面砌石体结合牢固，粘结强度达到c，．s砼的弯曲抗拉强度；复合土工膜 本身的抗拉强度，小于其与水泥砂浆的粘结强度，试块破坏首先从复合土工膜本身开始。 复合土工膜与水泥矽浆粘结强度试验结果． 粘结强度试验值(MPa) 试块编号 单值 单值 单值 平均值 1 0．15 0．53 0．17 0．28 2 0．17 0．16 0．19 O．17 3 0．17 0．14 0．14 O．15 说明：1。试块中的复合土工膜为江苏常熟产品，2“为黑龙江援棱产品，3“为山东泰安产品。 3．工程应用 大石村水库位于青岛市崂山区沙子口镇汉江上游，流域面积9．4kin2，总库容349．3万 m3。大坝坝型为小石砼砌石重力坝，最大坝高40m，采用砼心墙防渗。水库于1990年开工兴 建，1992年6月底竣工并投入使用。当年水库蓄水后就发现大坝漏水严重，整个下游坝面普 遍有库水外渗，溢洪道左右两侧伸缩缝处漏水呈喷射状，坝体廊道内渗水尤为严重，几乎成