紅土洼調(diào)蓄水庫是陽泉二電廠供水工程，也是平定娘子關(guān)提水二期新建工程。其樞紐工程及庫區(qū)地質(zhì)條件為，奧陶系灰?guī)r和上第三系、
第四系較薄的松散層，灰?guī)r層裂隙、巖溶發(fā)育。裂隙切割深，延伸長，寬度0．5～4．0 cm，為泥土所充填、半充填；溶洞、溶隙、溶孑L發(fā)育。鉆孔資料揭示，巖溶在孔深7．0 m以下仍很發(fā)育。巖體透水率大，屬嚴(yán)重透水巖體，計(jì)算總滲漏量為0．47 m3，s，年滲漏量為1 495．44萬m3，相當(dāng)于庫容的16倍。故設(shè)計(jì)防滲層依次為厚30 cm的3：7灰土；庫底PE防滲膜、壩坡與庫坡PE復(fù)合土工膜(兩布一膜)；厚50 cm夯實(shí)土。水庫設(shè)計(jì)允許滲漏量】22．9 m3／d，鋪膜面積101 534 m2。水庫防滲能否滿足設(shè)計(jì)要求，塑膜鋪設(shè)是關(guān)鍵工序。通過該工程的成功實(shí)踐，我們總結(jié)出一套PE防滲膜、復(fù)合土工膜的施工工藝。
2 PE防滲膜、PE復(fù)合土工膜的選擇
PE防滲膜、PE復(fù)合土工膜是一種新型防滲材料，目前已在土木建筑工程中得到廣泛應(yīng)用。就水工建筑物而言，對這些防滲材料的縱橫向抗拉強(qiáng)度、撕裂及刺破強(qiáng)度、伸長率、摩擦系數(shù)、垂直向滲透系數(shù)、耐酸堿腐蝕、抗老化以及膜的厚度、單位面積質(zhì)量、條幅的長寬等有具
體要求。除了共同的材性要求外，對于厚度的一38一選擇：大型水渠選0．3 mm以上，中型水渠選0．2 mm左右，～般水渠可選0．2 mm以下；大型水庫、水頭大于30 m時(shí)選0．6 mm以上，一般水庫、水頭在30 m以下時(shí)選0．6 mm以下，但最薄不小于0．35 mm。
根據(jù)水庫設(shè)計(jì)要求，通過考察選用熱復(fù)合法工藝生產(chǎn)的PE防滲膜、PE復(fù)合土工膜，能滿足上述強(qiáng)度和防水性能指標(biāo)，條幅寬4 m，長
50 m。
水庫設(shè)計(jì)總庫容56．89萬m3，最大蓄水深為9．5 m，故壩坡、庫坡馬道以下采用PE復(fù)合土工膜厚度0．4 mm，馬道以上0．3 mm，庫底采用PE防滲膜，厚度0．4 mm。3 PE防滲膜、PE復(fù)合土工膜的鋪設(shè)(1)鋪設(shè)前清掃土工膜鋪設(shè)基面，要求基面平整，不能凹凸不平及有裂縫、縫隙等，也不能有石塊、磚塊、鐵釘、木棒等尖銳物，以免刺破薄膜。對于長有蘆葦及雜草的基面，可在開挖換填夯實(shí)后鋪膜，亦可向葦根內(nèi)滴柴油滅葦。
(2)PE防滲膜、PE復(fù)合土工膜應(yīng)沿一定方向鋪設(shè)，不要拉得太緊，應(yīng)留有3％。5％的伸縮量，形成均勻的小折皺。要求防滲膜緊貼在基面上，從一端向另一端鋪，注意擠出空氣。
(3)鋪設(shè)時(shí)兩邊均需預(yù)留一定拼接寬度，并要調(diào)整好每幅和每個(gè)單元土工膜走向，以便在幅與幅、單元與單元之間進(jìn)行縱橫縫的拼接。
(4)PE防滲膜、PE復(fù)合土工膜鋪設(shè)好后，要用砂袋壓住，防風(fēng)吹動(dòng)，防止暴曬。
4拼接方法的選擇
現(xiàn)場拼接防滲膜的方法可分搭接法、粘接法和熱焊接法三種。
4．1搭接法
將兩卷防滲膜展開后沿幅寬邊相互搭接20～40 cm。這種方法在中小型水渠采用較多，簡單易行，省工、省料。但是如果接縫搭接不好，容易發(fā)生滲漏，如前蘇聯(lián)的大型粉煤灰貯存庫、山東青島膠州青年水庫采用此法都發(fā)生嚴(yán)重滲漏，造成返工和人力、物力很大的浪費(fèi)。
4．2粘接法
(1)溶劑粘接法：把化學(xué)溶劑涂在防滲膜的搭接面上，粘接寬度為5～10 cm，形成一定厚度的均質(zhì)粘合層，采用膠質(zhì)滾子用力滾壓直至
粘牢。
(2)粘接劑粘接法：用化學(xué)粘接劑涂在搭接面上，然后用膠輪滾壓使其粘合為一體。目前我國不少廠家根據(jù)防滲材質(zhì)特性開發(fā)出相應(yīng)的粘接劑——PE粘合劑，已在許多防滲工程上使用，效果較好。粘接法存在的問題是：①一般需人工完成，有時(shí)還需要對接縫面進(jìn)行適當(dāng)處理，粘合劑的粘接時(shí)間受氣溫影響較大；②大多數(shù)化學(xué)溶劑和粘合劑具有刺激氣味，粘接縫的抗剪強(qiáng)度、抗老化能力和適應(yīng)水環(huán)境能力方面還存在問題，所以這種方法一般只適用于小型工程。
4．3熱焊接法
熱焊接的原理是通過焊接機(jī)把熱量傳到接縫處的土工膜表面使其溶化，在溶化范圍內(nèi)產(chǎn)生分子滲透和交換并溶成一體，然后通過滾輪加壓，使焊接部件的溶合區(qū)可以達(dá)到無明顯界面。此法使用方便，容易掌握，非常適合于直線長縫，對熱塑性防滲材料都適用。本工程PE防滲膜、PE土工膜的拼接，即是采用熱焊接法。
5 PE防滲膜、PE復(fù)合土工膜的焊接
5．1焊接機(jī)
我國目前推廣使用的焊接機(jī)有德國的PEAF型焊接機(jī)、韓國星辰型焊機(jī)及我國自產(chǎn)焊機(jī)。我們采用的是國產(chǎn)TH一工型土工膜熱焊機(jī)。該機(jī)為雙驅(qū)動(dòng)自動(dòng)式(比單驅(qū)動(dòng)功率大一倍)，行走速度為(0．5～5．0 IIl／min)，使用溫度為0℃～400℃，可焊接土工膜、編織布和無紡布等，焊縫為雙道。
5．2焊接
(1)做好開機(jī)前的準(zhǔn)備工作。將焊機(jī)走行速度指示器調(diào)到1．5 rIl／min位置，當(dāng)熱楔位于隔板之間，上下兩膠輪分開后，即啟動(dòng)溫度開關(guān)，溫度指示器調(diào)到150℃，待20～30 s后即可達(dá)到要求的穩(wěn)定溫度，便可啟動(dòng)焊機(jī)。
(2)一般在正式焊接前進(jìn)行試焊。根據(jù)材料種類、厚度、工作溫度等情況，調(diào)整焊機(jī)行走速度和溫度。一般要求行走速度1．5～2．0 rIl／rnjn、溫度180℃～220℃，天冷或材料較厚時(shí)要求焊接溫度高一些，行走速度慢一些。
(3)焊接兩道焊縫，每道10 mm寬，在兩道焊縫中問約有12 mm的空腔，用以檢查焊接質(zhì)量。如兩道焊縫的一道質(zhì)量達(dá)到要求，另一道沒有達(dá)到時(shí)，可能是由于熱楔與焊機(jī)行走方向不垂直所致，這時(shí)可稍加調(diào)整熱楔的彈簧。
(4)如土工膜表面未被熱溶，不能使膜溶化或在膜面焊接部位產(chǎn)生白皺紋，甚至出現(xiàn)小洞，則應(yīng)調(diào)整溫度與行走速度。
(5)焊機(jī)膠輪及熱楔表面要經(jīng)常保持清潔，以免影響焊接質(zhì)量。
5．3注意事項(xiàng)
(1)對于鋪設(shè)好的土工膜，要求邊緣接縫處不能有污物、水分、塵土等，需用毛巾擦拭干凈。
(2)焊接前要調(diào)整好接縫處兩幅PE膜的搭接寬度(10 cm)，并使其平整無折皺。
(3)為了便于焊接，接縫下面用平整的木板找平，木板長2 m左右，寬25～30 cm。
(4)要求焊縫均勻一致，無漏焊、過焊，無氣泡、空鼓。
(5)在壩坡、庫坡要求從上至下焊接，庫底要順?biāo)鞣较蚝附印?br />
