水库工程中土工膜保护层的方案对比及方案选择

目前水库工程中土工膜保护层主要有传统的砂垫层加预制混凝土块，或者现浇混凝土板和新兴的模袋混凝土保护层等技术，其具体结构如下。

1、传统保护层
土工膜传统保护层主要采用在土工膜防渗层上铺设300mm的砂垫层，砂垫层上布置厚120mm的预制块或现浇混凝土板的方案。针对该方案，主流的施工方法是采用大量人工施工，在人工运输过程中砂料和预制块掉落在土工膜上时有发生，尤其是预制块的掉落会直接造成土工膜的破损。这不仅造成工程人工成本较高,还将整个土工膜防渗层暴露在风险中,对土工膜的修复也难达到理想效果,这也是有73%土工膜防渗层的破损发生在膜上保护层铺设阶段的最主要成因。

2、模袋混凝土保护层
模袋混凝土是指以模袋作为模具的一种新型混凝土浇筑技术。通过控制吊筋绳的长度和袋内吊筋袋,将水泥砂浆和混凝土的厚度控制在合理的范围内，使得模袋内的水泥砂浆或混凝土固结之后形成具有一定强度的板状结构,以满足工程需求。模袋混凝土具有适应性强、耐久性好、施工速度快、工程造价低等优点。目前，模袋按纤维品种分为涤纶、丙纶等，根据加工工艺及材质不同分为简易模袋和机织模袋。结合工程实际，模袋混凝土在土工膜保护层中的应用属于永久工程，应选用长丝机织土工布作为基材，因为其有更强的抗氧化和抗紫外线性能，能更好地满足工程需要。

3、传统保持层与模袋混凝土保护层的对比
新华水库大坝工程在设计时，为达到优化土工膜防渗结构和简化施工工序的目的，土工膜保护层选择采用模袋混凝土和“砂垫层+预制混凝土块”2个方案进行比选。模袋混凝土在单价上要比砂垫层+预制混凝土块低14.09元/m；模袋混凝土机械化施工程度较高，材料的运输对土工膜的损伤较小；因此，选定模袋混凝土作为土工膜防渗层的保护层。

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