古語(yǔ)有云：“千里之堤潰于蟻穴”。土石壩作為古代勞動(dòng)人民在水利上的杰出的建筑，對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和灌溉農(nóng)業(yè)有很大的幫助，是古代先人在水利上面一項(xiàng)重要的貢獻(xiàn)。古人在建造土石壩的時(shí)候就考慮到水流的滲透對(duì)其的侵害，一般在建造的時(shí)候都會(huì)選擇防滲系數(shù)較高的原材料。在建造的過(guò)程中經(jīng)過(guò)不斷地摸索和現(xiàn)代技術(shù)的不斷進(jìn)步，土石壩的防滲裝置從黏土心墻、混凝土擋板和參有瀝青的混凝土擋板等防滲體，過(guò)渡到現(xiàn)在的防滲材料土工膜和復(fù)合土工膜的防滲材料。
1. 防滲體材料的發(fā)展
1.1 傳統(tǒng)的防滲材料
由于我國(guó)幅員遼闊，全國(guó)因地域的差異在土石壩的建造中選擇的防滲材料有很大的不同，大多都因地制宜，選擇適合本地的且防滲性能較好的防滲材料。傳統(tǒng)的防滲材料主要包括土料防滲體、混凝土擋板防滲體和摻有瀝青的混凝土防滲體。土料防滲體主要應(yīng)用在地方包括心墻壩、斜墻壩和均質(zhì)壩等防滲體上面，在河南的小浪底工程得到了成功的應(yīng)用；混凝土擋板材料主要是石頭為主要的防滲材料，其組成體系主要有防滲墻、趾板、擋板和各種止水接縫組成，建設(shè)高度一般都不會(huì)超過(guò)兩百米，起源于十九世紀(jì)的美國(guó)，我國(guó)在上個(gè)世紀(jì)八十年代得到飛速的發(fā)展；摻有瀝青的混凝土擋板主要是瀝青和碎石塊混合的材料，目前主要應(yīng)用于蓄水水庫(kù)和河流渠道等，因其有十分較好的抗裂性能而被工程技術(shù)人員廣泛采用。
1.2 土工膜及復(fù)合材料
土工膜是現(xiàn)代的一種新型的防滲材料，根據(jù)其組成的不同可以分為聚合物和瀝青這兩大類(lèi)，根據(jù)其特殊的防水性能可以分為加筋和不加筋之分，而且其制造的地點(diǎn)也不盡相同，聚合物類(lèi)型的土工膜在工廠中制造，瀝青類(lèi)型的土工膜則是在施工現(xiàn)場(chǎng)完成。根據(jù)現(xiàn)在工藝的進(jìn)步，我們?nèi)祟?lèi)又在此基礎(chǔ)上制造出復(fù)合土工膜。復(fù)合土工膜是至少兩種土工防滲材料聚合在一起制作而成的，都是土工膜和土工織物混合在一起的防滲材料產(chǎn)物。制造方法主要有兩類(lèi)，一類(lèi)是壓制，另一類(lèi)是鍍膜：主要有一布一膜，兩布一膜，三布兩膜等不同規(guī)格類(lèi)型的復(fù)合土工膜防滲材料。
2. 復(fù)合土工膜的優(yōu)良性能
制作復(fù)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，其單位面積的膜質(zhì)量一般是兩百到六百克每平方米的密度大小，具有質(zhì)量輕、防水性好、排氣性好等特點(diǎn)。一般的使用壽命都在二十年以上，理論上的計(jì)算得到使用壽命在四十年左右。由于其所具有的特性，因而被廣泛的應(yīng)用于防洪大壩、修建道路、修建機(jī)場(chǎng)、房屋漏水等各種民生和公共基礎(chǔ)建設(shè)的領(lǐng)域當(dāng)中，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。表1 給出了復(fù)合土工膜的一些性能和土工膜在物理學(xué)上的力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)：在其力學(xué)性能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上，PE 和PVC 制成的土工膜在彈性性能上相差不大，但是用PVC 制得土工膜與砂之間的摩擦系數(shù)明顯大于另一種，并且其摩擦角的平均值也比另一個(gè)大了不止一個(gè)數(shù)量級(jí)。
復(fù)合土工膜在并聯(lián)性上也有很好的性能，由于工地的施工面積一般很大而工廠生產(chǎn)的膜滿(mǎn)足不了特定的寬度，但是膜與膜之間有很好的拼接性，可以很好地融為一體，而且復(fù)合土工膜的造價(jià)不是很高，可以很好地節(jié)約成本，在經(jīng)濟(jì)方面也是一大特色。
圖表 1 復(fù)合土工膜的力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)
3. 復(fù)合土工膜的工程應(yīng)用研究
土石壩選用復(fù)合土工膜作為工程的主體的防滲材料必須將其固定在所有的工程上面，形成一個(gè)完整的防水系統(tǒng)，達(dá)到防止水流滲透的效果，從而延長(zhǎng)工程的使用壽命。具體的步棸可以分為一下幾類(lèi)：
3.1 前期準(zhǔn)備
在鋪設(shè)土工膜之前必須清理工地上的一切雜物，特別是比較尖銳的物品，防止其扎破復(fù)合土工膜，達(dá)不到防滲的效果。同時(shí)檢查各種所要用的儀器是否是正常的狀態(tài)，確保在施工的時(shí)候可以正常使用。
準(zhǔn)備好足夠多的復(fù)合土工膜，實(shí)際到達(dá)工地的土工膜盡量大于計(jì)算所需的百分之十，確保焊接的時(shí)候膜與膜之間的邊距重疊在10-15 厘米的范圍內(nèi)。將這些都準(zhǔn)備好之后進(jìn)入焊接工作。
3.2 焊接復(fù)合土工膜
在正式開(kāi)始焊接之前，1. 首先進(jìn)行復(fù)合土工膜的清洗工作，清除土工膜上的雜質(zhì)，使膜與膜之間接觸的更加密實(shí)；2. 將熱焊機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，檢查熱焊機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；3. 預(yù)熱過(guò)熱焊機(jī)之后，進(jìn)行試焊接，試焊接的時(shí)候行進(jìn)速度不易過(guò)快0.5-1 米每秒為最好，焊接溫度在425℃左右最好。試焊接合格后進(jìn)行正式焊接，焊接過(guò)后對(duì)焊接的膜進(jìn)行檢測(cè)，先用肉眼觀察焊接的質(zhì)量，是否有漏焊或者焊接不平整有損傷的地方，最后對(duì)其充氣檢驗(yàn)焊接的密實(shí)性。在上述土工膜焊接完成后縫合土工布，做成完整的土工膜。
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