1 南湖水库库区工程地质问题
南湖水库库区分布有下古生界奥陶系泥质灰岩、灰岩、第四系中更新统卵石以及全新统松散堆积物。南湖水库水位主要位于泥质灰岩、灰岩及卵石中，河谷较宽，岸坡右岸为坚硬基岩，强度较高，一般稳定性较好，但库水位淹没范围内泥质灰岩易风化，风化后遇水强度很低；左岸及上游部分为卵石，边坡较陡，存在崩塌现象。综上所述，从库岸岸坡地形、地质结构及物质构成分析，水库库岸总体是稳定的，但卵石地段存在岸坡稳定问题，有可能产生小的崩塌体。
2 南湖水库库区防渗设计
根据南湖水库库区地质情况，库区及库岸采用防水毯进行防渗处理，防水毯采用膨润土复合防水毯（GCL-NP），设计对左岸边坡、库区及左岸土坝上游台地进行清理，厚度≥30 cm。南湖水库库区淹没范围内右岸为基岩，岩性主要为角砾状灰岩、泥质灰岩及灰岩，泥质灰岩、灰岩钻进中没有发现岩溶问题，岩心一般很完整，属轻微渗漏。库底及左岸淹没范围内主要为第四系中更新统卵石，属强透水性，因此存在严重的渗漏问题，需采取防渗措施。水库淹没范围内的库底及右岸山坡拟采用防水毯进行防渗处理，防水毯采用膨润土复合防水毯（GCL-NP）。
对南湖水库库区左岸边坡进行整修，设计边坡1:2，采用铺设膨润土复合防水毯防渗，防水毯下铺设10 cm厚粘土垫层，上设10 cm厚粘土垫层及30 cm厚M7.50浆砌石护坡。为了防止洪水上台地之后对土坝坝基造成渗流破坏，设计对土坝上游库区兴利水库以上亦采用防水毯防渗处理，防水毯自南湖水库左岸坡脚处沿坡面铺至台地高程559 m处，防水毯深入土坝坝体以下30 cm，铺设形式同库底防水毯。
3 膨润土防水毯的特点
3.1 密实性
膨润土在水压状态下形成高密度横隔膜，具有很强的自保水性能。
3.2 具有永久的防水性能
因为膨润土系天然无机材料，即使经过很长时间或周围环境发生变化，也不会发生老化或腐蚀现象,因此防水性能持久。
3.3 施工简便，工期短
膨润土防水毯和其他防水材料比较，施工相对比较简单，不需要加热和粘贴。只需用膨润土粉末和钉子、垫圈等进行连接和固定。施工后不需要特别的检查，如果发现防水缺陷也容易维修。GCL是现有防水材料中施工工期最短的。产品幅度可达6 m，大大提高了施工效率。
3.4 不受气温影响
在寒冷气候条件下也不会脆断。在传统防水材料无法施工的负温下（-20℃）仍可施工，在潮湿的基层（无明水）上也可施工，在雨雪天气下不能施工，不适合强酸、强碱性溶液防渗，由于膨润土系无机材料，故其耐久性好于有机防水材料。
3.5 一体化
防水材料和对象的一体化：膨润土遇水时，具有超强的膨胀能力，即使混凝土结构物发生震动和沉降，GCL-NP内的膨润土也能修补2 mm以内混凝土表面的裂纹。
3.6 绿色环保
膨润土为天然无机材料（涤纶针刺无纺布），对人体无害无毒，对环境没有特别的影响，具有良好的环保性能。4 膨润土防水毯铺设技术要求膨润土防水毯采用膨润土复合防水毯（GCL-NP），防水垫规格为幅宽≤ 6 m，长度≤ 60 m，单位面积质量≥4500 g/m2，静耐水压力≥0.60 MPa，裁切时可根据施工尺寸裁切，可横向铺设，也可纵向铺设。防水垫铺设时其所有接缝（横向或纵向）处只需搭接，并在接缝处按0.40 kg/m2的数量撒上膨润土干粉（膨润土胶泥）即可。接缝宽度≥25cm，一旦防水垫出现破损、发现有孔洞等缺陷或损伤时，应及时用膨润土干粉（膨润土胶泥）或用破损部位尺寸放大15 cm以上的GCL及膨润土干粉（膨润土胶泥）进行局部覆盖修补即可。左岸防水毯末端与大坝连接处应做搭接处理，搭接处用沥青粘连防止缝隙处渗水，并预留10 cm长防水毯，以避免水库运行期库底及坝体沉降对连接处
的扰动，导致防水毯的移位和断裂，搭接完成后在搭接处回填2 m宽，1 m厚粘土，对搭接部位进行保护。左岸台地防水毯末端延伸至土坝坝基下方，防止防水毯边界遭到破坏。
在对基面进行处理时,要求基面的平整度（凹坑的最大深度与最小直径的比值）≤1/6，基层必须平整夯实，对库底岸坡出现的棱角较大的岩石区域在敷设前，应现将岩石区处理平整和清理干净，用浆砌石或C10混凝土筑平，碎石面用1:2水泥砂浆抹面整平，厚度≥3 cm，基层整平后不得有粒度>25 mm的碎石等杂质，且要求平缓过渡，平面敷设时不得出现直角等部位。但对于凹凸起伏比较规则的结构面，其表面的平整度要求满足转弯半径≥40 cm即可，此时要对底板和侧墙连接部位进行重点处理，保证底板和侧墙处膨润土毯能够平滑过渡。
膨润土防水毯的敷设之前应对库区的树根、杂草及易损坏防水毯的砾石等进行清除，并保证了膨润土防水毯与下面地基直接接触，排除褶皱，并与斜坡倾斜的方向平行，在距坡顶或坡度1 m内，膨润土毯不能有横向搭接。膨润土毯的搭接方式是将两块膨润土毯的末端重叠搭接。要防止松软土或碎石进入接区。回填土应分级回填夯实，应尽可能在短的时间内进行回填；回填时应清除掉其中的石块、木块、混凝土块或其他有尖角的杂质，基面要清洁、平整，彻底清除直径25 mm以上的石头、树根及其它突出物。
5 膨润土防水毯的修复
在铺设膨润土防水毯时，造成膨润土防水毯破损须立即进行修补。修补方法如下:先用膨润土水浆将破损部位封闭，裁剪一块膨润土毯，裁剪后直接进行封口处理，避免膨润土颗粒流失，所做补丁四周距破损边缘搭接距离≥30 cm。如果破损部位较大，则需要做一个大于破损的补丁进行封口处理，并在搭接处涂抹膨润土防水浆及膨润土颗粒即可。
6 结语
新修南湖水库可以有效的解决下游的三郊口灌区未能覆盖耕地面积，下游村庄人畜饮水问题，提高流域内防洪标准，有效的保护下游人民财产和基础设施安全，调节河道径流、保障河道生态系统等方面均能发挥其应有的功能。南湖水库膨润土防水毯的施工应用，有效地解决了基面处理、裁剪下料对材料的影响，解决了膨润土防水毯收口、破口修复等问题，达到了防水的设计标准。同时为膨润土防水毯在水利工程中的应用提供可借鉴的经验。

张柳驻马店市板桥水库管理局

参考文献：
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