复合土工膜防渗斜墙在碾压土石坝工程中的应用

1、防渗斜墙结构

防渗斜墙的设计和施工直接关系到水坝的防渗性和整体稳定性，复合土工膜在防渗斜墙结构中的应用旨在提高坝体的抗渗性。厄立特里亚阿斯马拉铜金多金属矿工程采用的复合土工膜防渗斜墙从下往上依次由细粒土过渡层、500g/㎡长丝无纺土工布、1.5mm双糙面HDPE土工膜、4800g/㎡钠基膨润土毯、砂砾料反滤层、干砌块石护坡组成。

第一，0.5m厚的细粒土过渡层设置在坝体坡面上，旨在隔离坝体坡面，使其成为稳定界面，保护上层复合土工膜结构不受坝体石料划伤、刺穿导致损坏。

第二，500g/㎡的长丝无纺土工布，作为复合土工膜的最下层，铺设在过渡层上，将坡面荷载分散到不同部位，降低应力集中，以减少过渡层不均匀沉降，并与其结合在一起进行加固，以提高过渡层结构的整体性和稳定性。土工布位于细粒土层和土工膜中间，可形成排水通道，收集间隙水沿坡面排出，避免膜下积水造成土工膜的局部拱起和变形。土工膜下铺设土工布还用以增强土工膜的机械强度，提高其抗拉伸能力，有效减缓土工膜表面的损耗，提高其在复杂地质条件下的稳定性。

第三，复合土工膜的核心层，采用了1.5mm厚的双糙面HDPE土工膜，具有卓越的抗渗性能，其被嵌入水坝坝坡结构的多层填筑材料之中形成高效的防渗屏障，有效隔离水体与坝体，形成一道坚固的防水墙。这一层结构不仅有效地防止水分的渗透，还通过高度柔韧性适应坝体的变形，确保整体的结构稳定性。该层所具有的双糙面特性，极大地增加了其与上层钠基膨润土毯和下层长丝无纺土工布的摩擦力，确保了复合土工膜的整体性。

第四，4800g/㎡的钠基膨润土毯，作为复合土工膜的最上层，铺设在土工膜上方，在水压状态下形成高密度横膈膜，其黏性高、滤失量低、不易老化和腐蚀，有助于减缓水分渗透速度，保障土工膜的长期防渗效果。其位于砂砾料反滤层下方，起到隔离保护作用，避免因砂砾料在水流作用下的运动而造成土工膜表面的损耗。

第五，0.3m厚的砂砾料反滤层，作为集中应力的扩散层，其优异的透水性可使水流通过并减小流速，有效减缓水流对复合土工膜的冲刷作用，同时保留水流中的泥沙，避免水流中运动的泥沙对复合土工膜的冲击和损耗。

第六，防渗斜墙最外层0.5m厚的干砌块石护坡，主要用于抵御水流的冲刷，减少水流对坝体的侵蚀，有效扩散、传递或分解集中应力，防止整个水坝受外力破坏。其位于砂砾石反滤层上方，还可避免砂砾料在水流作用下运动造成的损耗。

复合土工膜在上述层次中扮演着关键角色，不仅确保了整个斜墙结构具备优异的防渗性能，还协同细粒土、砂砾料、干砌块石共同形成了一个具备稳定性和可持续性的水坝体系。

2、截渗齿槽的设置

在坝脚前30m范围内，设置截渗齿槽，将防渗斜墙的复合土工膜锚固在其中，该系统的设置旨在保证防渗斜墙的完整性和防渗屏障的全面性，有效地阻止坝脚区的水分渗透，确保水坝在面临高水头压力的情况下保持稳定。

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