邢喜梅

(新疆巴州水利水电勘测设计院，新疆库尔勒 841000)

对水资源进行调配使用，必须要依赖于水工建筑物功能的持久发挥，借助水库、渠道、堤、溢洪道、水闸、进水口等主要水工设施执行调度方案，带动了水资源利用率的提升。水利工程勘察显示，国内水利工程系统存在着不同程度的病险问题，水库病险则是最为常见的现象。为了更好地调度水资源，应注重病险水库的加固处理，选用合适的水利工程材料实施修补，复合土工膜是处理水库病险普遍采用的合成材料。

1 水库的工程价值

为了避免水资源流失造成的不利影响，各地区开始兴建水利工程以维护水资源的分配使用，水工建筑物是不可缺少的一部分。水库是水工建筑物的重要结构组成，主要有大坝、溢洪道、放水建筑物等三大构件。

1.1 拦洪蓄水

水库是用于围挡水资源的基础设施，在水利工程中属于比较实用的建筑物，拦洪蓄水是水库最基本的功能。具体表现：一是拦洪，自然界水资源量并非一直不变的，一年四季在雨水补给作用下会显著上升，这就提高了蓄水区域的水位系数，若超出临界值标准则会引发水流病害；二是蓄水，根据水库内水量存储量大小，适当地蓄积水资源，以备调度系统运行的需要，如：夏季雨水充足，可适当地增加水库内的储存量[1]。具备了拦洪蓄水这一基本功能，水库可以有效地保证水资源用量的调配控制，减小了自然界水资源的浪费率。

1.2 调节水流

除了针对水资源流通实行拦洪、蓄水功能外，水库在调节水流方面的作用也十分灵活，这种调节功能会随着外界需要而不断地调整。

一般情况下，各个地方可根据水资源量的大小，兴建大、中、小等不同规模的水库设施，以满足水资源储备及控制的要求。而水库蓄积足够量水资源之后，也能根据农田灌溉、水力发电等要求，及时地输送或调节水流量，加快了水资源分配与使用的调配流程。其中，遇到特殊水况时也能借助水库控制水流的走向，起到了保护水利设施的作用。

2 目前水库常见的病险问题

我国具备了大储存量的水资源，利用好自然水资源对地方经济发展有着多方面的推动作用。兴建水库解决了水资源储存、排放、调配等方面的问题，实现了自然水资源的高效利用。另一方面，由于水库存水数量的持续增多，水库结构也面临着许多潜在的病险隐患，主要集中于如图1。

2.1 裂缝

病险水库主要存在着结构性裂缝，这种裂缝多数由于水库结构组合不紧密所致，进而影响了蓄水期间的耐久性能。从结构组成来说，水库涉及到了大坝、溢洪道、防水建筑物等核心构成。例如，溢洪道是水库对外放水的闸口，遇到水位靠近临界值状态下，自动向下游排放水流。但同时溢洪道排水产生的受力荷载过大，溢洪道便会形成冲击性裂缝，水流运动对水工建筑造成力作用而导致裂缝的出现，如：横向、纵向裂缝等。

图1 水库常见的病险

2.2 渗漏

水库能够对水资源实施综合调控，关键在于其三大构件作用的发挥，若这三大件组合建造时达不到预期的要求，则会破坏原有的水库结构的抗渗性能，进而引起水库的渗漏现象。渗漏不仅使水库内蓄积的水资源流失，增加了水利用的浪费率；且较长时间渗漏也破坏了混凝土材料的粘合性，外力作用下易被水流冲蚀，进而发生坍塌、大面积渗漏等问题。渗漏是病险水库比较多见的问题，处理不当将引起更大的危害。

2.3 沉降

相比于裂缝、渗漏等局部病害现象，沉降则属于水库区域的整体性病险，这种病害集中表现于水工建筑物的下沉，初期沉降上下垂直位移的距离约0.2～0.5mm。一般情况，初期沉降是无法直观地察觉，要使用地质勘测仪器及水平测量仪为工具进行勘测[2]。

当水库沉降达到一定程度时，中后期沉降的幅度可达1～1.5cm，这属于比较严重的沉降病害，水库区内建筑物因瞬间沉降而形成位移偏差，这也是裂缝病害的原因之一。

3 复合土工膜在水库除险加固中的应用

复合土工膜，即“复合防渗膜”，主要分为一布一膜和两布一膜，宽幅 4～6m，重量为 200～1500g/m2，抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标高，产品具有强度高，延伸性能较好，变形模量大，耐酸碱、抗腐蚀，耐老化，防渗性能好等特点。将复合土工膜应用于水库出现加固改造中，可以增强水库结构的耐久性能，使水工建筑物的抗震、抗裂、抗害等功能得到升级。因复合土工膜是一种极为特殊的材料，其应用于防渗工程需注重施工流程的控制，如图2。

3.1 基面清理

基面一定按设计要求清理好，这是确保防渗效果的关键。工程资料显示，基面处理不干净会使复合土工膜无法紧密的摊铺于建筑表面，这会对防渗漏工程质量造成不利的影响。例如，对尖石、树根等杂物要彻底清除干净，基面不允许有局部凹凸现象，清理好的基面要用夯锤或夯板夯紧，使之密实平整；保证基面结构处于相对稳定的状态，为下道工序施工做好充分的准备。

3.2 复合土工膜铺设

铺膜时必须要注重流程的控制，一定要由上下而上铺设，坚持这一摊铺秩序才能起到预期的加固效果。膜与膜之间及膜与基面之间要压平贴紧，但不宜将膜拉得过紧，一般要略松一点，但不能在膜底留有气泡，施工人员要边施工、边检查[3]。因为土工膜比较薄且很轻，铺好以后，在未铺好保护层以前，极易被风吹动，所以一次铺膜面积不宜达大，最好边铺膜边盖保护层土料。

3.3 保护层及护面

靠土工膜 10cm厚的保护层土料一定要过筛，不允许有粒径大于6mm以上颗粒，否则易刺破土工膜。保护层土料一定要用夯打密实，保证干容重在1.5以上，并随时取样检验。

回填保护层及砌筑块石护面时，一定要轻放，以免撞破土工膜。在块石护面下面，应铺填 100mm厚的碎石或砾石垫层，以防止因水位变化，风浪等因素的影响而淘刷土料保护层。干砌块石采取人工挂线铺砌，石块应紧密嵌固，面层块石个体重量应大于48kg，所有空隙均用小块石充填。

图2 复合土工膜的工艺流程

3.4 周边接界处理

复合土工膜加固使用需对周边接界进行处理，以免周边结构受损而影响了土工膜的加固效果。周边接界处理的要求是将复合土工膜与周边土体联结紧密，封堵渗流入口，截断侧向的渗漏路径，防止渗水进入土工膜底面，形成水泡，在库水位下降时胀破土工膜[4]。因此周边接界一定要挖截水槽，并将土工膜埋入槽内，具体布置情况要根据土工膜材质及水库病险情况而定，这样能保证水库病害得到有效的处理。

4 结 论

新时期我国增加了对水利工程项目的投资额度，通过增加项目资金支持以完善各地的水利设施，以保障自然资源的合理调度，以及农业经济的可持续发展。水库是蓄积、排放、调控水资源的主要水利设施，必须要注重水库结构性能的维护工作。施工单位应结合水库病险状态，合理地应用复合土工膜进行加固处理，降低水库结构病害的发生率。

[1]苏慧峰.我国中小型水库改建工程的质量管理[J].科技资讯,2008,17(11):12-14

[2]张华芬.新时期复合土工膜技术应用于防渗工程的研究[J].山东水利,2011,19(5):32-34

[3]赵永超.复合土工膜在水库除险加固工程中的利用价值[J].山东建筑工程学院学报,2002,30(16)：43-45

[4]王成秋.符合土工膜施工工艺及技术流程的试验分析[J].江西水利科技,2011,20(6):17-18