土工膜与在火电厂灰库中的应用
土工合成材料，又称“土工布”，它是由聚合材料制成的一种平面材料，与土壤、岩石、粘土或其他土工材料一起使用成为一个工程、结构或系统的组成部分。它们通常用来代替天然土壤材料或提高天然土壤材料的功能。常用的土工合成材料聚合物有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚酰胺（PA）、聚苯乙烯（PS）和氯磺化聚乙烯（CSPE）。
1.土工织物 土工织物是可渗透的土工合成材料，是一类古老和用量大的土工合成材料。土工织物主要有两种类型：纺织的和无纺的。纺织的土工织物是在普通纺织机上使用单纤维、多纤维丝或细长薄膜或带制成。无纺土工织物还可按照纤维连接在一起的方法细分为：以特殊设计的针将纤维缠结在一起的机械连接或针刺的无纺土工织物，在纤维交接点上以加热或加压方法将纤维焊接在一起的无纺土工织物，纤维网喷涂或浸渍以丙烯酸树脂的化学或树脂粘结无纺土工织物。
纺织的土工织物通常具有较高的强度和刚度以及较差的过滤、排水特性。无纺的土工织物具有低到中等的强度和高断裂延伸率，过滤、排水性能良好。
2.土工膜 土工膜是渗透性很低的土工合成材料，用作流体或蒸汽阻拦层。使用广泛的土工膜是主要由PVC、CSPE、高密度聚乙烯（HDPE）和很低密度聚乙烯（VLDPE）制成的柔软薄片材。浸渍沥青或喷涂聚合混合物的土工织物或土工织物一沥青复合材料也可用作土工膜。聚合物片材土工膜以挤出法、压延法和刮涂法制造。
土工膜防渗性能较好，垂直渗透系数小于1×10-11cm/s，价格便宜，远比常用的粘土、混凝土为低。而且土工膜的变形能力极强，适应堤坝变形的能力为粘土和混凝土所不及。但其CBR顶破强度较低，对于防渗要求较高的工程部位不宜使用，一般常用于坝基垂直防渗。
3.土工格栅 土工格栅是一种主要的土工合成材料，与其他土工合成材料相比，它具有独特的性能与功效。土工格栅常用作加筋土结构的筋材或复合材料的筋材等。土工格栅分为玻璃纤维类和聚酯纤维类两种类型。
塑料类土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物网材，按其制造时拉伸方向的不同可分为单向拉伸和双向拉伸两种。它是在经挤压制出的聚合物板材（原料多为聚丙烯或高密度聚乙烯）上冲孔，然后在加热条件下施行定向拉伸。单向拉伸格栅只沿板材长度方向拉伸制成，而双向拉伸 格栅则是继续将单向拉伸的格栅再在与其长度垂直的方向拉伸制成。
玻璃纤维类土工格栅是以高强度玻璃纤维为材质，有时配合自粘感压胶和表面沥青浸渍处理，使格栅和沥青路面紧密结合成一体。由于土石料在土工格栅网格内互锁力增高，它们之间的摩擦系数显著增大（可达０８～１０），土工格栅埋入土中的抗拔力，由于格栅与土体间的摩擦咬合力较强而显著增大，因此它是一种很好的加筋材料。
同时土工格栅是一种质量轻，具有一定柔性的平面网材，易于现场裁剪和连接，也可重叠搭接，施工简便，不需要特殊的施工机械和专业技术人员。
二、灰坝中土工合成材料的功能
土工合成材料的主要功能可归纳为反滤排水、隔离、加筋补强和防渗截渗等。
1.反滤排水 渗流出口处铺放土工织物作为反滤层后，和传统的砂砾层一样，可以提高被保护土的抗渗强度，防止管涌发生，保护堤坝安全。滤层必须具有较大的透水性，同时又要阻止被保护土体土颗粒的流失。土工织物滤层的有效性取决于土工织物的特性（如空隙率、有效孔径等）、被保护土的特性（如不均匀系数、细粒含量等）、水流特性等因素的综合作用。
2.隔离作用 利用土工织物可以使不同特性的材料分隔开，并保持其连续性。工程中，常用来分隔反滤料与基土，并延长反滤料的使用寿命；用于地基加固时可把新填地基和原有地基分开，同时又可增强地基承载能力。
3.加筋补强 土工织物有较高的强度，能紧贴于地基，使其上施加的荷载均布于整个垫层，减小基础的沉降差异，提高稳定性。同时因织物与其上覆填土有较大的摩擦力，有利于阻止填土的侧向位移和沉降。
4.防渗截渗 土工薄膜具有的高抗渗性能，非常适用于堤坝和渠道工程中的防渗截渗设施。
三、土工合成材料在火电厂灰库加高子坝工程中的应用
用于储存火电厂粉煤灰的地方称为灰库，其相应挡灰的建筑物就称为灰坝。在火电厂运行过程中，灰库将逐渐被粉煤灰填满，因此，许多电厂在原来灰坝上加筑子坝，从而提高了灰库的库容，延长灰库的使用寿命。
1.筲箕窝灰库加高子坝工程 该工程由1号、2号两座土石代料子坝，两座排水竖井组成。加高子坝高6米，由混合代料经分层填筑碾压而成。在坝体的排水盲沟、坝基以及迎灰面均铺设有400g/m2的无纺土工布，共计28550平米。
坝底排水盲沟尺寸为50x50cm，沟中充填瓜米石。为保证排水盲沟的反滤排水，在沟底三个侧面均铺设无纺土工布。由于地基是粉煤灰，为防止渗透破坏，故沿整个坝基也铺设了无纺土工布，把粉煤灰与上部填筑代料隔离开来，同时又增强了地基承载能力。坝体迎灰面铺设的无纺土工布主要起到反滤排水的作用，以防止粘土铺盖和粉煤灰中细小颗粒进入到后部代料区。子坝的结构剖面图如图一所示。
2.无纺土工布施工 在施工中，无纺土工布的铺设采用人工操作，设专人负责。具体方法是：在碾压平整后的坝基面和坝坡面上，垂直坝轴线方向铺设，铺设过程中采用撤退式方法铺设。垂直坝轴线方向上的土工布必须是整块，不允许连接。平行坝轴线方向允许土工布连接，连接采用专用缝合机和涤纶线双线缝接，为保证整体性，搭接长度大于10厘米。土工布和岸边基岩结合处考虑沉陷引起的张拉现象，各边应留0.5m左右的余量，可供伸缩变形，以杜绝漏灰问题的发生。 土工合成材料作为一种全新的工程材料应用时间不长，经验不足，目前还存在一些问题，如测试设备的升级滞后于该材料在工程中的应用，部分类型材料易老化以及该材料价格过高，提高了工程造价等，这些都限制了它的进一步推广应用。
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