我国的水利工程建设兴起较早,水利工程中使用的防渗材料多呈现单一性、程式化等特点。水利工程中使用的防渗材料虽具有一定的防渗能力,但因其强度较低、抗老化性和抗氧化性能差、稳定性差等,在长期运行过程中,防渗效果较差,直接导致渗漏事故的产生。随着新材料发展日新月异，复合土工膜作为一种有效的防渗材料,以其质量轻、强度高、无毒、价廉等优点和材料的特殊性及有效性,已广泛应用于水库围堰的防渗加固工程之中,很大程度上保证了水利工程防渗加固工程的安全施工和正常运营。
目前,国内外的专家学者对复合土工膜防渗技术进行了大量的研究,包括:魏继中,刘圯,廖文丽等通过研究复合土工膜的渗透机理,构建了与防渗土体的等效替代法,分析了围堰防渗有限元渗流模拟计算,验证了土工膜防渗技术的可靠性和合理性;柯庆泉[2通过对复合土工膜的特性和施工工艺原理进行研究,并对洋柘水库围堰防渗施工进行了推广应用,促进了复合土工膜防渗技术的发展;宋德崇[3],蒋学行,李翠玲4,董大筑5等对复合土工膜防渗技术在水利工程中的施工.接缝等工艺进行了研究,对于防渗施工流程、施工工艺及其施工质量等进行了总结,取得了一定的研究成果。但是,在复合土工膜防渗技术研究过程中,仍然存在较多诸如防渗机理研究尚不够深入.成套的施工工艺不够完善等问题。
因此,本文通过对复合土工膜防渗机理进行深入研究，确定了复合土工膜防渗影响因素,结合锦凌水库围堰工程，提出了一系列的防渗施工工艺和方法,解决了复合土工膜施工难度大.施工工艺不系统等问题,保证了围堰防渗加固工程的安全施工。
1复合土工膜防渗机理简述1.1复合土工膜防渗机理
水利工程防渗中要求土工膜的防渗系数不得超过10-13~10-15 m/ s,复合土工膜属于非孔隙介质,透水性极低,无孔洞的土工膜是不具有渗水性,因此,满足工程质量要求。但是,我国的新型复合土工材料尚处于初级发展阶段,生产加工制作工艺不成熟,加工过程不均匀,材料的运输.铺设等过程中都有可能产生微小孔隙。因此，一般情况下,渗透系数取值范围为10-" ~10 -12m/s[7]。
1)垂直方向渗透。在垂直方向上,发生的复合土工膜平面的渗透称为垂直方向渗透[8],此时的渗透性服从达西定律:
k=ATAh
( 1)
式中:k。为垂直渗透系数, cm/s ; o为时间的流量, m3; o为计算厚度, cm ; A 为渗流断面面积, cm2';t为时间, s ; h 为水头差, cm。
2)水平方向渗透。平行于织物平面方向的渗透称为水平方向渗透,可用导水率或水平渗透系数表示:
k:一tB6Ah
(2)
式中:k,为水平渗透系数, cm/s ;L为沿渗流方向的长度，cm;B为计算宽度, cm。
1.2复合土工膜施工原理
复合土工膜作为一种新型土工合成材料,在施工过程中应遵循一定的施工顺序9。如图Ⅰ所示。

2复合土工膜防浚技术工程应用2.1工程概况
锦凌水库位于小凌河干流上,距锦州市9.5 km。水库主要以防洪﹑蓄水为主,总库容最大可达8.08×108m3。工程规模为大( 2)型,永久性主要建筑物为2级,包括:挡水坝段、溢流坝段﹑底孔坝段﹑引水坝段等建筑,其余次要建筑物包括右岸下游导流墙等为3级。
围堰主河槽混凝土坝段布置有右连接段( 351 .5 m ) 、引水坝段(20 m)、底孔坝段( 40 m)、溢流坝段(177.5 m)、挡水坝段(54 m)。2010年,锦州市水利局组织专家对锦凌水库的安全性和可靠性进行评估,认为该水库围堰工程存在一定程度的渗漏等安全隐患,鉴于此情况,相关负责人员和技术人员提出采用复合土工膜防渗技术对水库围堰进行维修和加固。如图2 所示为锦凌水库工程施工图。

图2　锦凌水库工程施工俯视图

2. 2　复合土工膜施工工艺

图3　复合土工膜铺设施工工艺

2.2.1复合土工膜铺设
1)根据复合土工膜防渗机理,结合锦凌水库地质条件等,计算土工膜的渗透系数,确定复合土工膜类型和尺寸。
2)铺设前,先进行基础锚固槽开挖的验收堰体坡面的清理、场地平整、进行密实碾压等。复合土工膜铺设前应清除坡面,平整杂草、碎石及其建筑垃圾等,碾压密实,禁止出现凹凸不平甚至塌陷部位,并分层碾压至密实状态。为了保证复合土工膜正常工作,铺设前应先在下底面铺设一层10 cm厚,人工平整后铺设土工材料,平整后再铺设10 cm厚的粗砂。如图3所示为其铺设流程。

3)复合土工膜铺设顺序宜为自上而下波浪形方式进行，保证张弛合适、松紧有度,铺设过程中满足1.5%松弛度要求,减少应力集中现象和铺设过程中的人为损伤问题。
4)对于施工过程中出现的风雪、降水问题,在复合土工膜铺设期间,宜采用软性重物或沙袋等重物平压,至保护层施工竣工为止。
2.2.2拼接施工
1)复合土工膜通过粘土连接槽与基础防渗墙紧密联结，为保证整体进行防渗,采用砼条带进行固定,并按照施工图纸设计锚固长度,满足施工的要求。
2)水利工程基础、反滤土工布以及复合土工材料之间应贴紧,压实平整,消除气泡,保证施工的安全性和有效性。
3)施工过程中,难免会对复合土工膜造成损害,当施工造成土工膜产生破坏时,应根据相关要求,对受损的复合土工膜进行修复。修复前,为保证复合土工膜施工质量,宜保证膜边长度较破坏土工膜长度≥l m ,铺设完好的复合土工膜。
2.2.3填筑垫层料
土工膜铺设前先进行底层垫层料填筑,土工合成材料完成拼接和铺设之后,在48 h内应及时覆盖回填上层垫层料，待覆盖层层厚超过30cm 时,通过重型或振动碾压实。
垫层料填筑采用自卸汽车将填筑的中粗砂运输到回填部位附近,采用反铲将回填用的中粗砂回填到堰体坡面和铺设合格的土工膜表面,采用人工将中粗砂平整到设计要求[ 10]

图4　左岸防渗墙结构示意图

2.2.4粘土连接槽填筑施工
粘土连接槽填筑指围堰基础摆喷防渗墙与围堰斜坡土工膜连接处的粘土回填,在相应部位基础防渗墙施工完成后进行。
粘土填筑前,应按施工图纸的要求将摆喷防渗墙开挖至设计高程,并将接触面清理干净,然后将土工膜应通过粘土连接槽与基础防渗墙紧密联结,之后进行土工膜两侧粘土的填筑。
复合土工膜两侧的填土高度应保持一致,并保证人工填筑速率相同。严格防止施工过程中损坏摆喷防渗墙,粘土压实度不小于93%[。如上图4所示。
2.3围堰防渗加固效果
锦凌水库围堰防渗加固过程中严格按照相关的操作标准进行施工。土工膜铺设过程中,混凝土强度等级为C25 ,齿槽断面宽1.5 m、高0.5 m,进行回填锚固;复合土工膜采用自动调温(调速)电热模式双道塑料热合机焊接,缝间保留10 mm空隙。待施工完成后,对复合土工膜施工质量进行验收,认定土工膜施工质量符合国家相关标准。该水利工程2011年 03月竣工并正式运行,至今防渗效果十分显著,运营效果良好。3结语
新材料﹑新技术、新工艺和新方法已逐步应用于围堰防渗加固等基础工程建设之中。本文通过引进新型复合土工膜材料对锦凌水库围堰工程进行加固防渗处理,保证了水库的安全施工和正常运行。通过结合现场施工情况,结合复合土工膜防渗机理,提出了复合土工膜施工工艺流程,解决了围堰施工渗透问题。该研究成果能够相关研究提供理论指导和现场依据,指导类似水利工程安全施工。

作者宋雷（1984 － ），男，辽宁沈阳人，工程师，主要从事水利工程、水土保持方面工作。