水库防渗土工膜应用

考虑到抽水蓄能电站对上水库防渗要求较高, 采用帷幕防渗不仅投资大, 防渗效果也很难保障, 可研阶段就提出了上水库宜采用全库盆表面防渗的结构形式。由于上水库库底系采取降低两条冲沟之间的山脊和填平沟谷的方式进行整形处理, 较大填筑高度约70 m, 库底不均匀沉降变形问题比较突出。为适应不均匀沉降变形产生的影响, 库底防渗采用柔性防渗方式为佳。经对土工膜、沥青混凝土面板、粘土及土工膜+粘土4种柔性防渗材料方案进行研究、比较 , 在满足渗漏、适应不均匀沉降变形的前提下, 可研阶段库底防渗后确定以投资相对较省、又便于后期修复处理的土工膜+粘土组合全库底防渗方案。

施工方案：

下层结构验收合格、清扫干净→土工膜运输→摊铺、裁膜→试焊、正式焊接→焊接质量检测 (无损和破坏性检测) →铺装土工布和压护混凝土预制块。

土工膜采用自带起重设施的8 t运输车吊运, 人工摊铺、调节焊缝搭接宽度 (10 cm) 。铺设遵循“先中央、后周边”、“先库头、后库尾”、“相邻区块连续施工”的顺序进行。铺设时避免形成“十”字形接头, “T”字形接头之间距离不得小于3m。焊接按照试验参数先焊短边缝, 再焊长边缝, 形成的“T”字形接头采用挤压焊接法打补丁进行加强处理。

 技术指标：根据电站上水库库底特点, 土工膜采用黑色HDPE材料, 要求土工膜实测密度≥0.94g/cm3、单位面积质量≥1410 g/m2、炭黑含量2.0%~3.0%、厚度1.50 mm。横向、纵向物理性能参数为:拉伸屈服强度≥22 N/mm、拉伸屈服伸长率≥12%、拉伸断裂强度≥40 N/mm、拉伸断裂伸长率≥700%、直角撕裂负荷≥190N;并要求抗刺穿强度≥480N、拉伸负荷应力开裂时间 (切口恒载应力法) ≥300 h、常压氧化诱导时间 (OIT) ≥100 min、85℃热老化 (90 d后常压OIT保留率) ≥55%、水蒸气渗透系数≤1.0×10-13g·cm/ (cm2·s·Pa) 、紫外线照射1 600 h后高压OIT保留率≥50%。

电站上水库利用土工膜防渗, 取得较好的防渗效果，充分体现了土工膜适应变形能力强、防渗性能良好、造价低廉、施工简捷的特点。

针对本工程库底防渗方案选择到现场施工, 以及蓄水初期修复处理等问题, 为更进一步完善土工膜施工及质量控制措施, 提高土工膜在水电行业的适用性, 提出以下几点建议：

(1) 土工膜原材料的质量是土工膜防渗效果的关键, 应加强土工膜生产过程中原材料配料、在线监测及试验检测等控制, 严禁生产过程中添加回料和填充料。

(2) 在库底填筑区使用土工膜防渗, 要充分考虑填筑体不均匀沉降产生的危害, 尤其要注意土工膜与周边建筑物接头部位的处理, 避免不均匀变形产生的应力集中而撕裂土工膜, 从而破坏土工膜防渗体系。

(3) 加强现场施工管理和土工膜的成品保护, 严格控制施工工艺, 杜绝土工膜在铺装过程中或施工结束产生人为破坏。