复合土工膜凭借防渗与过滤一体的优势广泛应用于水库、蓄水池、人工湖、调节池等工程,不少项目出现膜体刺破破损,并不是土工膜本身质量不合格,而是保护层设计或者施工不到位。保护层的核心作用就是隔绝尖锐硬物,缓冲回填材料对防渗膜的穿刺、摩擦损伤,是整个防渗系统不可缺少的组成部分。

保护层分为柔性保护层和颗粒保护层两大类,柔性保护层多采用土工布,颗粒保护层一般选用素土、细砂。不同工况,保护层方案不能一概而论。当基底地基存在碎石、棱角石块时,复合土工膜下方也要设置底层保护层,不能直接把复合土工膜铺在粗糙碎石地基上。

采用土工布作为保护层时,要匹配合适克重。一般蓄水池、景观人工湖,膜下可选用 200‑300g 土工布;垃圾填埋场、尾矿库这类高荷载工程,需要选用 400‑600g 长丝土工布,抗穿刺能力更强。土工布铺设时布面保持平整,不得出现褶皱堆积,搭接宽度满足规范,不能出现漏铺缺口。很多工地为节约成本,选用克重不足的土工布,薄薄一层根本抵挡不住碎石穿刺,回填之后很快就把复合土工膜扎破。
细砂、素土颗粒保护层,要求土料内部不得含有石块、树枝、建筑垃圾等尖锐杂物。颗粒保护层铺设厚度有严格要求,常规水池工程保护层厚度不宜小于 30cm,大型固废堆场,保护层厚度建议 50cm 以上。铺设颗粒保护层的时候,禁止重型机械直接在防渗膜保护层上方行走作业,机械距离膜层要预留足够覆土厚度,优先采用人工摊铺,小型设备轻压处理。
保护层施工最容易出现的几类问题:,土料筛选不严格,夹杂碎石直接铺入保护层;第二,保护层厚度偷减,薄薄十几厘米就直接进行后续工序;第三,摊铺顺序颠倒,先回填大块石料再铺保护层;第四,保护层局部漏铺,边角锚固沟、转角位置忽略保护层铺设。这些位置恰恰是应力集中,最容易破损的部位。
还要区分膜下保护层和膜上保护层功能差异。膜下保护层保护防渗膜不受地基尖锐物顶破;膜上保护层抵御上方回填、水体冲刷、外力破坏。部分工程只做上方保护层,地基没有处理干净,地基尖角向上顶刺,运行一段时间出现点状渗漏,排查维修难度极大。
遇到水位波动大,存在水流冲刷的区域,仅仅素土保护层不够,还需要增加压载防护,比如混凝土预制块护坡,防止保护层土体被水流淘刷流失,造成防渗膜直接裸露受损。
工程设计阶段就要把保护层纳入预算与施工方案,不能把全部希望寄托土工膜自身强度。科学设置保护层,才能更大化发挥复合土工膜防渗效果,延长整个防渗结构使用周期,减少后期维修改造投入。
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