1）復合土工膜的特征

　　復合土工膜以塑料薄膜作為防滲基材，與無(wú)紡布復合而成的土工防滲材料，它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。目前，國內外防滲應用的塑料薄膜，主要有聚氯乙烯（PVC）和聚乙烯（PE），它們是一種高分子化學(xué)柔性材料，比重較小，延伸性較強，適應變形能力高。耐腐蝕，耐低溫，抗凍性能好。其主要機理是以塑料薄膜的不透水性隔斷土壩漏水通道，以其較大的抗拉強度和延伸率承受水壓和適應壩體變形；而無(wú)紡布亦是一種高分子短纖維化學(xué)材料，通過(guò)針刺或熱粘成形，具有較高的抗拉強度和延伸性，它與塑料薄膜結合后，不僅增大了塑料薄膜的抗拉強度和抗穿刺能力，而且由于無(wú)紡布表面粗糙，增大了接觸面的摩擦系數，有利于復合土工膜及保護層的穩定。同時(shí)，它們對細菌和化學(xué)作用有較好的耐侵蝕性，不怕酸、堿、鹽類(lèi)的侵蝕。

　　復合土工膜的使用年限問(wèn)題，主要是由塑料薄膜是否失去防滲隔水作用而定，據蘇聯(lián)國家標準規定，水工用的厚度為0.2m的加穩定劑的聚乙烯薄膜，在清水條件下工作年限可達40-50年，在污水條件下工作年限為30-40年。因此復合土工膜的使用年限足以滿(mǎn)足大壩防滲要求的使用年限。

　　2）鋪膜范圍的確定

　　周頭水庫大壩本為心墻壩，但由于垮壩，造成了心墻上部的脫節，為解決上部防滲問(wèn)題，原來(lái)加做了防滲斜墻。根據本次周頭水庫大壩的安全論證分析，為解決因大壩多次滑坡而造成的滲漏弱面及壩基滲漏，在垂直防滲方面采取了基巖帷幕灌漿，接觸面灌漿，沖抓套井回填帷幕及高噴防滲板墻等防滲體形成。上部斜墻部位采用復合土工膜鋪蓋防滲，下與垂直防滲墻相銜接，上至358.0m高程（高于校核洪水位0.97m）。

　　3）復合土工膜的選型

　　目前，國內生產(chǎn)土工膜的廠(chǎng)家比較多，產(chǎn)品規格也五花八門(mén)，有一布一膜，一布二膜，二布一膜，二布二膜及多布多膜等。型號有200g/㎡~1000g/㎡等，亦可由用戶(hù)根據自己的實(shí)際情況提出要求，由廠(chǎng)家根據要求單獨生產(chǎn)。表5.5.3.1列出了湖南維尼綸廠(chǎng)所生產(chǎn)的部分產(chǎn)品的主要性能指標，供設計時(shí)參考選用。

　　根據產(chǎn)品主要性能，結合周頭水庫的具體情況設計采用WCD—1型二布一膜的復合土工膜，其規格為300g/㎡，幅寬1.9m。

　　4）復合土工膜防滲體設計

　　復合土工膜防滲體結構由基面、復合土工膜、保護層、塊石（或砼）護坡共四層組成，現將各層設計分述如下：

　�、黉伳せ�面設計（即壩殼表面處理要求）

　　為防止復合土工膜上鋪填土層順其表面滑動(dòng)，增加保護層（包括護面）的穩定性，將上游鋪膜壩殼表面開(kāi)挖成臺階段，每級高差為0.3m，水平寬根據坡比而定，斜坡設計為1：1.0，開(kāi)挖成形后，將表面的磚、石塊及樹(shù)等清除干凈，并用拍板將表面打緊，平整。

　�、趶秃贤凉つぴO計

　　根據表5.5.1.3的產(chǎn)品主要特能，結合周頭水庫的具體情況，設計選用WCD-1型二布一膜的復合土工膜。

　�、郾Ｗo層設計

　　復合土工膜的防滲效果取決于施工中和運行過(guò)程中塑料膜的完好程度，為了防止人畜踐踏，動(dòng)植物破壞以及減少光熱作用，由于它們是高分子化纖聚合物，故應特別避免陽(yáng)光的直接照射，所以復合土工膜上應鋪保護層。

　　保護層的顆粒直徑不能太大，否則會(huì )刺破復合土工膜，一般對保護層的顆粒直徑大小要按下式進(jìn)行近似估算。

　　式中：d——保護層土料的最大顆粒直徑；

　　k——安全系數，本工程取k=5；

　　[σ]——復合土工膜的抗拉允許強度[σ]=5.5Mpa；

　　p——承受最大水頭，取P=0.1Mpa；

　　——復合土工膜厚度，取=0.2mm（為塑膜厚度）。

　　將上述各數據代入上式得：

　　為了安全起見(jiàn)，要求實(shí)際土料最大顆粒直徑d不大于6mm，故本工程采用篩制的粉質(zhì)粘土，其它要求與壩體土料填筑要求一樣。保護層取200mm，下面100mm用篩制土，上面100mm用非篩制土。對非篩制土，應挑出較大石塊等其它雜物。

　�、茏o面設計

　　因為壩坡面是擋水建筑物，要承受風(fēng)浪壓力，所以必須要有護面措施，本工程設計采用干砌大塊石護面。

　　護面塊石必須堅硬、密實(shí)、能長(cháng)期耐風(fēng)化，并有一定有重量個(gè)體，能夠承受風(fēng)浪壓力及水流沖刷力的作用。

　　護面塊石的重量及Q及護面厚度參照《堤防工程設計規范》GB50286—98）中附錄D.3的方法確定。計算公式：

　　式中：Q——主要護面層護面塊石個(gè)體質(zhì)量（t）

　　rb——人工塊石的重度（KN/m3）rb=24KN/m3r——水的重度 r=10KN/m3H——設計坡高H= KD——穩定系數，KD=5.5t——塊石護面層厚度n——護面塊石層數n=1c——系數 c=1.4m——斜坡坡度經(jīng)計算：Q=48kg，t=0.29m，取干砌塊石護面厚度t=0.3m.為防止風(fēng)浪水流將壩殼保護層粘土顆粒帶走，在塊石護面下鋪設厚度為0.1m的碎石（砂礫石）作墊層兼反濾層。

　　5）復合土工膜防滲體施工技術(shù)要求

　�、�工藝流程周頭水庫大壩復合土工膜防滲采取邊挖、邊鋪、邊夯、邊護的區段循環(huán)作業(yè)。

　�、诨�面清理基面一定在按設計要求清理好，這是確保防滲效果的關(guān)鍵，特別是對尖石、樹(shù)根等雜物要徹底清除干凈，基面不允許有局部凹凸現象，清理好的基面要用夯錘或夯板夯緊，使之密實(shí)平整。

　�、蹚秃贤凉つや佋O鋪膜時(shí)，一定要由上下而上鋪設。膜與膜之間及膜與基面之間要壓平貼緊，但不宜將膜拉得過(guò)緊，一般要略松一點(diǎn)，但不能在膜底留有氣泡。因為土工膜比較薄且很輕，鋪好以后，在未鋪好保護層以前，極易被風(fēng)吹動(dòng)，所以一次鋪膜面積不宜達大，最好邊鋪膜邊蓋保護層土料。

　　根據廠(chǎng)家提供資料，復合土工膜幅寬1.0-1.9m，本工程選用1.9m幅寬，以減少接頭用料。接頭有熱粘、膠粘、搭接等方法，本工程設計采用膠粘，接縫寬50mm.若發(fā)現土工膜的刺破或撕破之處，一定要用三倍于破損面積的土工膜膠粘貼補好。

　�、鼙Ｗo層及護面靠土工膜10cm厚的保護層土料一定要過(guò)篩，不允許有粒徑大于6mm以上顆粒，否則易刺破土工膜。保護層土料一定要用夯打密實(shí)，保證干容重在1.5以上，并隨時(shí)取樣檢驗�；靥畋Ｗo層及砌筑塊石護面時(shí)，一定要輕放，以免撞破土工膜。在塊石護面下面，應鋪填100mm厚的碎石或礫石墊層，以防止因水位變化，風(fēng)浪等因素的影響而淘刷土料保護層。干砌塊石采取人工掛線(xiàn)鋪砌，石塊應緊密嵌固，面層塊石個(gè)體重量應大于48kg，所有空隙均用小塊石充填。

　�、葜苓吔咏缣幚碇苓吔咏缣幚淼囊�求是將復合土工膜與周邊土體聯(lián)結緊密，封堵滲流入口，截斷側向的滲漏路徑，防止滲水進(jìn)入土工膜底面，形成水泡，在庫水位下降時(shí)脹破土工膜。因此周邊接界一定要挖截水槽，并將土工膜埋入槽內。