蓄水池中土工膜防渗技术的应用
为了稳定供应南坪等4个乡镇14个村落约1.4万居民的用水，特别是在解决季节性缺水问题上，2015年初启动了一项详细的现场勘查计划，随后决定对原有的鱼儿咀水源点进行维护和升级。这项水源工程主要分为两个阶段：
第一阶段，优化现有的9个截水墙，用于收集11处基岩缝隙中的地下水，然后将这些水源引导至已有的500立方米集水池。
第二阶段，利用已有的截水墙拦截地表径流，通过铺设引水管道，将水流引导到鱼儿咀沟沟口左侧的Ⅱ级扇形阶梯状阶地，此处将利用地形优势建设3座大型调蓄水池。在水池中装设潜水泵，铺设上水管线，将水提升至已建的许湾蓄水池。经过新增的水处理设施净化后，从许湾蓄水池增设一条配水管道，将水输送到牡丹咀新建的蓄水池。从许湾蓄水池和牡丹咀蓄水池分别引出配水支线，依靠重力作用自压配水到各个需要供水的村落。
这一系列措施旨在确保当地居民能够获得持续稳定的饮用水供给。
中部山区的人饮巩固提升工程主要聚焦于三个关键环节：水源保障、取水系统以及输水网络。具体细节如下：
1. **水源工程**：对9处截水墙进行修复与加固，以提高水源收集效率。
2. **取水工程**：
- 构建850米长的引水管道（包括100米无缝钢管和750米PE管），确保水源的有效输送。
- 新建三座碾压均质土坝结构的调蓄水池，采用复合土工膜作为防渗材料。水池设计考虑了内外边坡的稳定性（分别为1:2.5和1:2.0），池顶宽度为4米，并设有连通管、放空管以及迎水坡踏步，便于管理和维护。
- 建设6座闸阀井和一处管理所，以监控和调控水流。
3. **输水工程**：
- 调蓄水池内部安装型号为200QJ（R）50-39的卧式潜水泵，配合铺设3656米的上水管道，以及S11-20 KVA变压器，确保电力供应。
- 工程的核心是三座大容量调蓄水池，它们位于鱼儿咀沟左岸的Ⅱ级扇形阶梯状阶地上，此区域宽度60至160米，长度640米。左岸砂砾质边坡稳定，右岸分布有稳定的阶地条田。
质量控制的关键在于调蓄水池的防渗处理，确保工程的安全运行。
地质情况方面，坝基由两层地层构成：
- 第一层是1.5至3.5米厚的第四纪全新统黄土状粉土，呈褐黄色，具有湿陷性，承载力标准值为90kPa。
- 第二层是4.5至6.5米厚的第四纪全新统砂砾石层，呈褐淡红色，天然状态下中密实，无湿陷性，承载力标准值为350kPa。
- 坝肩和坝基的渗透系数在1.84×10-3至4.92×10-3cm/s之间，属于中强透水体。
这些工程措施共同构成了一个全面的水资源管理系统，旨在提升中部山区的饮水安全性与可靠性。
1号、2号和3号调蓄池的坝体通过分层碾压粉质黏土构建而成，其基础坐落在砂砾石层之上，对于软弱地基部分实施了置换填筑的加固措施。设计的迎水面坡比为1:2.5，背水面坡比为1:2.0。坝坡从外向内共分为四层结构：
- 第一层：6厘米厚的C20混凝土预制板；
- 第二层：3厘米厚的M10水泥砂浆；
- 第三层：0.4毫米厚的土工膜；
- 第四层：黏土坝体。
在开挖池底至设计标高后，进一步将基底原状土翻夯至深度1000毫米，达到设计要求的压实度后，进行池底的防渗处理。防渗处理同样从上至下分为四层：
- 第一层：6厘米厚的C20混凝土预制板；
- 第二层：3厘米厚的M10水泥砂浆；
- 第三层：20厘米厚的中粗砂垫层；
- 第四层：0.4毫米厚的土工膜。
本项目中，三座大体积调蓄水池的池壁和池底防渗处理的核心技术在于使用土工膜。为此，设计采用了FN2/PE20-400-0.6型高规格复合土工膜，这种膜为两布一膜结构，布料采用长丝纺织针刺非织造土工布。考虑到遮光、抗紫外线以及抑制植物生长的需求，膜体选用黑色，厚度为0.4毫米，单位面积质量为1152克/平方米，断裂强度不低于20千牛顿/米，CBR顶破强力不低于4.5千牛顿，撕破强力不低于0.7牛顿。
然而，在蓄水池池壁碾压完成后，经过多方面的评估和论证，最终决定采用FN2/PE-14-400-0.4型高规格复合土工膜，同样是两布一膜结构，布料为长丝纺织针刺非织造土工布。基于同样的遮光、抗紫外线和抑制植物生长的考量，膜体同样选择黑色，厚度为0.4毫米，单位面积质量为800克/平方米，断裂强度不低于14.0千牛顿/米，CBR顶破强力不低于2.5千牛顿，撕破强力不低于0.48牛顿。这一调整旨在确保调蓄水池的防渗性能达到最佳状态，同时满足工程的具体需求。
施工技术指导原则如下：
1. **清理作业面**：在铺设土工膜之前，必须彻底清除铺设区域内的所有杂物，确保表面干净。
2. **标记与记录**：按照土工膜的宽度在砂浆层表面划分区域，并标记铺设位置，同时详细记录施工过程中的质量检查数据。
3. **环境条件考量**：避免在紫外线强烈的时间段（通常为13:00至16:00）以及大风、下雨等恶劣天气条件下进行铺设作业。
4. **人员与行为规范**：工作人员不得穿着硬底鞋或带钉鞋作业，铺设区域内禁止吸烟，同时需严格遵守防火措施。严禁在土工膜上放置任何硬物。
5. **贴紧与松弛**：土工膜与砂浆层应紧密贴合，同时保持适当的松弛度，以适应温度变化。
6. **高度要求**：在水库斜坡上铺设的土工膜高度应超过最高水位至少0.5米，确保防水效果。
7. **收尾处理**：斜坡顶部的土工膜在覆盖后需压紧并卷好，保持整齐。
8. **临时固定**：为防止大风影响，铺设过程中所有土工膜应用砂袋或其他柔性重物压住，直至水泥砂浆保护层施工完成，确保当日铺设的土工膜在当日内全部完成拼接。
现场拼接技术规范：
1. **工艺试验**：在正式接头施工前，需先行进行工艺试验，以确认焊接参数。
2. **双焊缝搭接**：推荐采用双焊缝方式进行土工膜的搭接，以增强密封性。
3. **焊接工具**：主要焊接工具应选用自动调温（调速）的电热锲式双道塑料热合机和热压挤压焊接机，局部修补则可使用塑料热风焊枪。
现场拼接操作流程：
1. **清洁与对齐**：使用干净的纱布擦拭焊缝接合处，确保无水、无尘、无垢，土工膜需平行对准，搭接长度应大于100毫米。
2. **设备调试**：依据现场的天气条件，调整焊接设备至最佳工作状态。
3. **小样测试**：在理想的工作状态下，先进行小范围的焊接试验，试焊长度至少1米的PE土工膜样本。
4. **质量检测**：通过现场撕拉检验来验证焊缝的完整性，确保焊缝没有破坏迹象，且符合规定的撕裂强度。如检验合格，则继续进行大面积的焊接施工。若发现任何质量问题，需立即进行修正，直到所有焊缝均达到质量标准为止。
