大凌河是遼寧西部一條較大的河流，上游南北支分別發(fā)源于遼寧省建昌縣和河北省平泉縣，流經(jīng)兩省、十縣 (市區(qū)) 于凌海市注入渤海，流域面積23263km，干流長435km。大凌河朝陽城區(qū)段人工湖工程位于大凌河中游，在大凌河河道上修建三座橡膠壩，蓄起三片人工水面，形成寬400m長度綿延5km，面積約3000 畝的人工湖，從而提高了城市品位，為四海賓朋和朝陽市民提供休閑觀光、健身和度假的好去處。
工程主要包括:河床上建三座橡膠壩，上游兩座壩長均為400m、高 2.50m，下游一座壩長400m、高2.2m，形成長 5100m、3100 畝的水面沿湖兩岸建10m寬人工游道和平均90m寬綠化帶綠化帶內(nèi)建主題游園、景點，栽植各類喬木、灌木，并配有廣場和人文景觀，形成開放式自然親水公園。批復(fù)概算總投資 2.51 億元，工程已于2002年9月正式開工，2005 年年底完工。
2-復(fù)合土工膜防滲設(shè)計
朝陽市區(qū)地貌為大凌河河谷盆地，周圍丘陵低山環(huán)繞，盆地內(nèi)地形平坦，兩岸微向大凌河傾斜河床與漫灘地貌巖性由上至下依次為:
(1) 粉土夾粉質(zhì)粘土:分布不穩(wěn)定，局部粉質(zhì)粘土較厚;
(2)中砂及紗:分不且不連續(xù);(3)圓礫:層厚39~41m，分布連續(xù)，該層上部3~5m 段含較多粘性土。
由于大凌河河床含分布不連續(xù)的細砂透鏡體橡膠壩和人工湖是建在圓研基礎(chǔ)上，圓礫基礎(chǔ)滲透系數(shù)為113 x10cm/s，遠遠大于人工湖底加權(quán)平均滲透系數(shù)3x10-5cm/s~5x10-5cm/s，滲漏嚴重。因此需做防滲處理。如果不對湖底和壩體做防滲處理，就會因滲漏量過大，上游來水量過小難以形成人工湖;同時也因抬高兩岸的地下水位，而形成浸沒。湖區(qū)內(nèi)圓礫覆蓋層很厚，在不透水層以上平均厚度達30~40m 之間。根據(jù)實際地質(zhì)情況和需要達到的防滲處理效果，設(shè)計應(yīng)考慮垂直防滲和湖底水平防滲兩種防滲形式。因透水層較深，為防止?jié)B漏形成浸沒垂直防滲深度需達到不透水層這將造成工程造價過高。而任何懸掛式防滲帷幕只能延長滲徑增加滲透穩(wěn)定，而對滲漏量影響甚微已通過理論計算和工程實際證實)。本工程恰恰因為滲漏量大而形成兩岸浸沒，因此本次設(shè)計不考慮垂直防滲，僅考慮湖底水平防滲方案。
防滲方案選擇3
方案一: 粘土防滲。湖底防滲采用粘性土料并嚴格按設(shè)計選定的滲透系數(shù)3x10-5cm/s~5x10-5cm/s進行碾壓，同時沿人工湖兩側(cè)布設(shè)4眼觀測井，以便對人工湖兩岸地下水位進行長期動態(tài)觀測，為人工湖的正常運行提供必要觀測數(shù)據(jù)。方案二:土工膜防滲。土工膜采用兩布一膜滲透系數(shù)控制在1x10-cm/s，為了防止土工膜被水流沖刷破壞，土工膜表面覆蓋保護層。在湖區(qū)內(nèi)淤積地帶覆蓋0.5厚圓研保護層，在湖底沖刷區(qū)城覆蓋1.2m厚圓研保護層。
經(jīng)分析比較，采用方案二。
4-復(fù)合土工膜技術(shù)指標及防滲施工工藝原理
4.1復(fù)合膜技術(shù)指標
復(fù)合土工膜是一種土工合成材料,是用聚乙烯或聚氯乙烯和土工布熱合而成的材料,具有抗拉、抗頂破、抗撕,強度高,延伸性能好,變形模量大,耐老化,使用期長等特點,它具有較好的防滲效果。大凌河朝陽城區(qū)段人工湖工程采用重量為500g/m(125/0.25mm/125)的兩布一膜。
4.2復(fù)膜施工工原理先將復(fù)合土工膜鋪設(shè)在需要進行防滲處理的已開挖、整平的湖底,將靠近防洪堤護腳的土工膜壓在石籠下面并錨固在護腳齒墻上,然后在土工膜上進行覆蓋層填筑,使整個湖區(qū)形成一個完全封閉的防滲體系。
5-復(fù)合土工膜防滲 施工方法
人工湖防滲工程施工工序如下
測量放樣一土方開挖(回填)基面平整壓實+土工膜鋪設(shè)(焊接)一鐵絲石籠下錨固一覆蓋層填筑。
施工主要工序是控制土工膜鋪設(shè)(焊接)及錯固等環(huán)節(jié)。
5.1土工鋪設(shè)
(1)土工膜鋪設(shè)基本方法。土工膜鋪設(shè)按一萬平方米為一個單元,其長幅方向與河道方向平行鋪設(shè)。根據(jù)挖掘機工作幅度確定,人工湖右岸為條帶式三聯(lián)法鋪設(shè),即連續(xù)焊接三幅,押平后保護層料左岸為大面積鋪設(shè)。這樣能夠因此制宜,充分利用現(xiàn)有設(shè)備,提高效率的同時降低生產(chǎn)成本。
土工膜鋪設(shè)采用人工滾放的辦法,鋪完一卷后人工押平,鋪設(shè)時不應(yīng)過緊,留有余量,并從一邊折起50cm,第二卷隨后搭接上,以利于焊機行走。鋪膜過程中要做到膜下無水，上面不允許車輛直接行走。為防止大風(fēng)吹損在鋪設(shè)期間土工膜四周均采用砂袋壓住,直到覆蓋層施工完為止,施工人員一律要求穿軟底膠鞋工作,防止破壞土工膜。
(2)不連續(xù)鋪膜的施工方法。在施工中由于填筑上料,施工導(dǎo)流交叉作業(yè)干擾和施工條件等影響會導(dǎo)致土工膜鋪設(shè)不能連續(xù)進行,而鋪設(shè)完的土工膜為防止破損和丟失又必須及時覆蓋。為解決這一矛盾，將不能連續(xù)作業(yè)部位的土工膜向內(nèi)部卷起 1~1.5m,再用細砂料覆蓋0.5m以上并在其上插上標志。待此部位能夠銜接施工時,人工將覆蓋層清除,清理整平拼接。
5.2膜焊接
本工程土工膜拼接方式采用焊機對土工膜接縫焊接。施焊前,先將土工膜接縫的搭接面擦拭干凈不能有灰塵油污和水滴;焊機預(yù)熱5分鐘開始焊接,將焊機插入上下兩片膜之間,向后退方向施焊，同時用壓輯重壓已焊部位，焊接速度為 081.0m/min。兩幅土工膜的搭接寬度為5cm左右放置成左上右下
對完成焊接的土工膜,嚴格進行質(zhì)量控制是檢驗防滲效果的關(guān)鍵。組織有關(guān)技術(shù)人員進行焊縫檢查驗收,合格即可進行下一工序施工,否則,用彩筆標出漏焊點,及時補焊,直到滿足設(shè)計、施工要求。53復(fù)合膜的固
土工膜錨固的好壞關(guān)系到是否能形成一個封閉防滲體。開始進行鐵絲石籠施工之前,由監(jiān)理驗收批準后方能進行土工膜錨固。將土工膜錨固于游道混凝土護腳齒墻迎水側(cè)表面,然后平鋪土工膜,填筑20cm砂研料后,在膜上進行石籠施工。土工膜預(yù)留石籠外的長度約3~4m,與人工湖底所鋪的土工膜焊接。土工膜與橡膠壩上游混凝土護坦連接也采用錨固式連接,其結(jié)構(gòu)型式與土工膜與游道混凝土護腳齒墻連接型式相同。土工膜與游道護坡混凝土齒墻采用錨固的方式見圖1。
6-復(fù)合土工膜防滲效果
人工湖蓄水后,我們對上、下兩湖土工膜的防滲效果進行了觀測及數(shù)據(jù)統(tǒng)計。
上游湖日平均水面下降4.3cm(回水區(qū)未鋪膜面積12萬m)經(jīng)還原計算平均滲漏量為748 萬m/日,防滲湖底平均滲透系數(shù)3.44x10-Scm/s;下
游湖日平均水面下降3.5cm,經(jīng)計算平均滲透系數(shù)4.05x10-cm/s,兩湖平均滲透系數(shù)滿足人工湖成湖條件。
7-結(jié)語
大凌河人工湖防滲工程在施工過程中，采取了嚴格的質(zhì)量控制措施，按復(fù)合土工膜施工技術(shù)規(guī)范進行質(zhì)量控制，使土工膜各項性能指標均能滿足設(shè)計要求。經(jīng)過2004、2005、2006 三年運行的檢驗證明防滲效果令人滿意。在改善城市河道和水環(huán)境現(xiàn)狀、美化城市環(huán)境及市民生活質(zhì)量等方面，大凌河人工湖的作用是十分顯著的。
