1前言
在我省的水利工程中，复合土工膜(俗称防渗土工布)的防渗水力特性已在江湖堤防、水库大坝等工程的防渗设计中逐步得到采用，但在闸站工程中应用不多，武进市大通河套闸工程设计中采用了两布一膜防渗土工布进行防渗设计，取得了比较好的效果
2两布一复合工膜的基本特性
2.1
两布一膜复合土工膜是由两层土工布(合成纤维)和一层塑料膜(聚氯乙烯)经加工叠合而成外层T布对夹层的塑料薄膜起增强强度和防护作用，确保复合土工膜在工程应用中具有一定的强度和防渗功能。
2.2学特性
经南京水利科学研究院实验中心对700g/m两布一膜复合土工膜进行5个试样的试验，测得其物理力学指标如下:
1.水力特性:渗透系数4.21x10m/s;抗渗强度800kPa;
2.力学特性:纵横向拉伸强度为(0.71-0.98)kN/5m;伸长率为
54.4%~55.2%;梯形撕裂强度为( 0.61~0.68)KN;CBR顶破强度 (13-18 ) kN
3套闸室防渗设计

大通河套闸是武澄锡引排工程西控制线上的控制建筑物，位于武进市湖塘镇的大通河上套闸规模:8(20mx80mx2.3m套闸室采用钢筋混凝土扶壁式结构。闸室墙结构断面如图1

闸室墙底板持力层土质为重粉质砂壤土，其渗透系数为2.1x10cm/s具有中等透水性。闸室墙底板设计宽为5.5m径轮线长度为6.6m室渗设计主要取决于检修期，该工况瑞前墙后的水位差为2.5m，闸室防渗仅靠底板渗径长度显然不能满足防渗要求，缜采取水平或垂直防渗措施以增加渗径长度:通常可采用防渗铺盖、打混凝上预制板桩或混凝士地下连续墙等工程措施鉴于大通河套闸建在宽度约为50m-60m的老河床内，其河床断面又比较平缓，土开挖量较少，为了节省工程造价缩短施工工期借鉴复合土T膜在提防、上石中采用的防渗成功经验，设计采用复合十工膜解决闸室防渗问题。
复合土膜品种规格较多， 程设计采用700g/m两布一膜土工膜其渗透系数可达4.21x0m /s，几平不透水,满足防渗设计要求。

经计算，如仅采取水平防渗措施，复合土工膜向墙后方向沿河坡斜铺长度需14m，为了减少土方开挖回填量，在河坡上开槽将复合土工膜深埋，形成1-2道类似于防渗板桩的垂直防渗结构，以增加垂直向渗径长度，相应减少水平向平铺长度，形成水平防渗与垂直防渗相结合的防渗结构体，则缩短复合土工膜平铺长度至10m，并与闸室墙底板连接，总渗径长度为20.6m，满足闸室检修期的防渗要求，如图2

4复合土工膜施工工艺和结构处理计
1. 闸室墙底板处复合土工膜设计直接将其嵌固丁底板混凝上中,固长度30cm.2.闸室墙底板间水平止水为U型紫铜片，复合十工膜与铜片止水的搭接、密封施工工艺是其能不能在本T程中应用的关键。日前尚未有铜片止水与复合土工膜搭接使用的先例。为此,我们经过反复研讨和试验,采用2块止水铜片中间夹复合土工膜、对销螺栓压紧，止水铜片与薄膜间再用氯丁胶粘实。如图3.

3.复合土工膜间的搭接施工工艺，一般采用热焊机白动焊接。生产厂家已有成熟可靠的搭接施工方法,可直接委托生产厂家现场施工。
4.经反复试验3#热沥青浇灌施工时不会损坏夹层塑料薄膜，为复合上1膜与铜片的有效连接消除了设计疑虑。
5.其它设计要点:
D使用热焊机白动焊接时，底下要衬平;
含河坡须整平并清除杂物和尖锐3覆第1~2层时,需清除杂物和尖锐物并分层夯实施工质量控制和注意事项5由于复合土工薄膜的作用主要是防渗，因此在施工质量控制上要反复仔细检查相互搭接的密封性，是否存在焊接不牢或虚焊情况，确保其密封性;另外,在施工时要特别注意,防止尖锐物体刺破复合土工薄膜。
6语
在本工程的闸室防渗设计中，允分利用复合土工膜的显着防渗特性解决防渗问题是成功、可靠的,它既节省了工程造价，又缩短了施工工期，同时，也为闸站1程的防渗设计开拓了新思路,值得在水利工程设计中借鉴、推广和应用(作者单位:江苏省太湖水利设计研究院 215128)

相关知识：

复合土工膜作为一种将无纺土工布、编制土工布等材料复合聚乙烯，然后再利用复合法淋膜加工而成的一种新型材料，与其他传统材料相比其具有延展性、拉伸强度较强的优势。复合土工膜对于地下工程防渗性能的提升具有极大的促进作用。另外，符合土工膜还具有水压承载能力强、表面粗糙等特点，通过结构与材料的摩擦促进其摩擦系数的增加，从而达到提升符合土工膜抗拉强度与抗刺穿能力的目的。所以，这一材料的环境适应能力以及实用性也相对较强。
根据现在工艺的进步，我们人类又在此基础上制造出复合土工膜。复合土工膜是至少两种土工防渗材料聚合在一起制作而成的，都是土工膜和土工织物混合在一起的防渗材料产物。制造方法主要有两类，一类是压制，另一类是镀膜：主要有一布一膜，两布一膜，三布两膜等不同规格类型的复合土工膜防渗材料。

（两布一膜）

本公司专业生产重庆复合土工膜。可生产一布一膜、二布一膜和多布多膜（基布采用针刺土工布，也可采用长丝机织布、塑料纺织布）。该生产工艺既保持了土工基布的良好力学性能，又使复合产品薄膜厚度均匀，剥离强度高，避免了薄膜上气孔、砂眼的形成，大大的提高了膜的抗渗强度，薄膜表面采用压花处理，增加了成膜的摩擦系数，既提高了防渗工程的稳定性，又方便了施工。

复合土工膜是由长丝土工布或短纤土工布与 PE土工膜经热复合而成，具有平面排水、有防渗的优良特性。复合土工膜分为一布一膜和两布一膜，宽幅4-6m，重量为200—1500g/平方 米，抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标高，产品具有强度高，延伸性能好，变形模量大，耐酸碱抗腐蚀，耐老化，防渗性能好等特点。能满足水利、市政、建筑、交通，地铁、隧道、工程建设中的防渗，隔离，补强，防裂加固等土木工程需要。由于其选用高分子材料且生产工艺中添加了防老化剂，故可在非常规温度环境中使用。常用于堤坝、排水沟渠的防渗处理， 以及废料场的防污处理。

土工膜的原材料有聚合物(热塑材料)、沥青产品和合成橡胶等几类，而以聚合物为主。聚合材料中主要的品种是聚乙烯和聚氯乙烯。两者的产量占总产量的70％以上。按土工膜的防渗作用可分为聚合物单膜和复合土工膜、沥青制品、橡胶垫。
以高分子聚合物为原料的土工膜种类很多，在水利工程中最常用的有：聚氯乙烯(PVC)、氯磺化聚乙烯(CSPE)、氯化聚乙烯(CPE)、低密度聚氯乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和弹性聚烯烃(EL广PO)等。土工膜的厚度为0．25—4 mm。最常用的是0．5—1．5 mm，土工膜的幅宽一般为2～4 m，特殊需要时可加宽到10 m。为了提高土工膜的力学性能，可用土工织物加筋，用作加筋的有纺织物有绵纶丝布和绵纶帆布等，厚度较大的丙纶、涤纶无纺型织物常与土工膜组成复合土工膜，常用的品种为一布一膜和二布一膜，需要时亦可做三布两膜。复合土工膜将单膜的拉伸强度、抗刺破、抗顶破强度提高了2～3倍，具有竖向防渗、水平导水的功能，带布的一面还能增大与渠基土或过滤层、保护层之间的摩擦系数，对保护渠体稳定，以及抗冻胀均起到一定的作用。近年来，为满足实际应用场合的需求，各种高性能、功能性的原料相继出现，如：采用断裂伸长率较小、断裂强度较高的玻璃纤维加固非织造复合土工布，制成的玻纤增强复合土工布在性能上将比由机织布或编织布加固的非织造复合土工布好得多。

4、机械不得直接碾压土工膜表面。

土工膜是一种薄型、连续、柔软的防渗材料，具有下列优点：(1)防渗性能好。只要正确设计，精心施工，就能达到最佳的防渗效果。(2)适应变形的能力强。土工膜具有良好的柔性，延伸性和较强的抗拉能力，所以，不仅适用于各种不同形状的渠道断面，而且适用于可能发生沉陷和位移的渠道。(3)质轻，用量少，运输量小。土工膜薄，质轻，故单位重量的膜量，衬砌面积大，因而，用它做防渗材料，用量少。同时，运输量也小，对于交通不便，当地缺乏其他建筑材料的地区，尤为适用。(4)施工简便，工期短。土工膜质轻，用量少，施工主要是挖填土方、铺膜和膜料接缝处理，不需要复杂的技术，方法简便易行，大大缩短工期。(5)耐腐蚀性强。土工膜具有较好的抵抗细菌侵害和化学作用的性能，它不受酸、碱和土壤微生物的侵蚀，耐腐蚀性能很好。因此，特别适用于有侵蚀性水文地质条件及盐碱化地区的渠道或排污渠道的防渗工程。(6)造价低。据经济分析，每平方米塑料防渗的造价为混凝土防渗的造价的1／10～1／5，为浆砌卵石防渗的1／10—1／4左右。一层塑膜的造价仅相当于l cm厚混凝土板造价，即使采用混凝土板作保护层的塑膜防渗，由于保护层混凝土板较单层混凝土防渗板薄，其总造价仍不会高于混凝土防渗，但克服了土保护层糙率大、允许流速小、易滑塌和滋生杂草等缺点。
复合土工膜的优良性能：
制作重庆复合土工膜的原材料主要包括聚乙烯和聚氯乙烯跟塑料的原材料大致相同，其单位面积的膜质量一般是两百到六百克每平方米的密度大小，具有质量轻、防水性好、排气性好等特点。一般的使用寿命都在二十年以上，理论上的计算得到使用寿命在四十年左右。由于其所具有的特性，因而被广泛的应用于防洪大坝、修建道路、修建机场、房屋漏水等各种民生和公共基础建设的领域当中，产生了巨大的经济效益和社会效益。表1 给出了复合土工膜的一些性能和土工膜在物理学上的力学标准：在其力学性能的评价标准上，PE 和PVC 制成的土工膜在弹性性能上相差不大，但是用PVC 制得土工膜与砂之间的摩擦系数明显大于另一种，并且其摩擦角的平均值也比另一个大了不止一个数量级。
复合土工膜在并联性上也有很好的性能，由于工地的施工面积一般很大而工厂生产的膜满足不了特定的宽度，但是膜与膜之间有很好的拼接性，可以很好地融为一体，而且复合土工膜的造价不是很高，可以很好地节约成本，在经济方面也是一大特色。
产品特性：集防渗排水于一体、强度高、摩擦系数大、耐穿刺、耐老化、耐酸碱、防止水土流失。
产品用途：主要用于水利、交通、隧道、机场、冶金尾矿、垃圾处理场、屋面防渗等各种加筋防渗工程。     复合土工膜的使用年限问题，主要是由塑料薄膜是否失去防渗隔水作用而定，据国家标准规定，水工用的厚度为0.2m的加稳定剂的聚乙烯薄膜，在清水条件下工作年限可达40~50年，在污水条件下 工作年限为30~40年。因此复合土工膜的使用年限足以满足大坝防渗要求的使用年限。

复合土工膜的工程应用研究：
土石坝选用复合土工膜作为工程的主体的防渗材料必须将其固定在所有的工程上面，形成一个完整的防水系统，达到防止水流渗透的效果，从而延长工程的使用寿命。具体的步棸可以分为一下几类：
1 前期准备
在铺设土工膜之前必须清理工地上的一切杂物，特别是比较尖锐的物品，防止其扎破复合土工膜，达不到防渗的效果。同时检查各种所要用的仪器是否是正常的状态，确保在施工的时候可以正常使用。
准备好足够多的复合土工膜，实际到达工地的土工膜尽量大于计算所需的百分之十，确保焊接的时候膜与膜之间的边距重叠在10-15 厘米的范围内。将这些都准备好之后进入焊接工作。
2 焊接复合土工膜
在正式开始焊接之前，1. 首先进行复合土工膜的清洗工作，清除土工膜上的杂质，使膜与膜之间接触的更加密实；2. 将热焊机进行预热，检查热焊机的运行状态；3. 预热过热焊机之后，进行试焊接，试焊接的时候行进速度不易过快0.5-1 米每秒为最好，焊接温度在425℃左右最好。试焊接合格后进行正式焊接，焊接过后对焊接的膜进行检测，先用肉眼观察焊接的质量，是否有漏焊或者焊接不平整有损伤的地方，最后对其充气检验焊接的密实性。在上述土工膜焊接完成后缝合土工布，做成完整的土工膜。