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12万m³备用水池防渗复盘:一层土工膜,如何在软土地基上守住不渗不漏

返回列表 来源:土工膜土工布供应商 浏览: 发布日期:2026-10-30 10:00:46【大 中 小】

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图1:大型蓄水池土工膜防渗铺设施工现场(示意图)

山东领翔新材料有限公司|工程技术案例解析
某热电厂规划修建一座容量约12万立方米的备用水池,仅在每年咸潮期投入使用。项目场地地势低洼、池塘密布、地表水系发育,上部土层富水且透水性较好,与相邻江水互为补排;地基上部主要由粉土、砂土及饱和软土组成,下部为粘性土、砂土及碎石类土,地质成因复杂、土性变化较大,部分池底直接坐落在透水性较强的粉砂层上。
水池容量大、抗渗要求高;同时,作为备用水池,它正常使用率低,在放空或蓄水减少时,还可能出现整体或局部上浮失稳。选择合理的防渗方案,并配套有效的抗浮措施,是这项工程设计的关键。

01 先看清场地:防渗与抗浮两道考题

从工程条件看,项目需要同时回答两个问题。
第一道是渗漏问题。场地地下水与江水相互补排,粉砂层水平向渗透性较强,若池体缺少可靠的隔水屏障,蓄水后容易沿土层产生渗漏,长期运行还会带走细颗粒、削弱地基稳定性。
第二道是上浮问题。水池正常蓄水时,膜上侧水压力与保护层自重足以平衡膜下渗透压力;一旦放空检修或水位降低,膜下侧的地下水压力若大于膜上侧荷载,防渗膜就可能在渗压作用下局部隆起,甚至大片浮起失稳。对于长期低水位运行的备用水池,这一工况尤为不利。

02 三条防渗路线,方案比选之后如何定调

围绕场地条件,工程团队先后比较了混凝土垂直防渗墙、垂直铺膜与水平铺膜三类路线。

混凝土垂直防渗墙方案

以水泥浆作为固化剂的垂直防渗墙(如高压喷射注浆法),是以往工程中较为常见的防渗措施。这类常规措施对施工方法、地下水侵蚀性等条件要求较高,投资较大、施工工期较长;其渗透系数约为10⁻⁶~10⁻⁸ cm/s,防渗性能不及土工膜(约10⁻¹¹~10⁻¹² cm/s),在结构上还存在防渗墙绕渗等问题。

垂直铺膜方案

该方案将土工膜垂直插入地下,截断粉砂层的水平向渗水通道,形成环形垂直防渗帷幕。它需要专门的施工设备和较高的工艺水平,防渗效果不如水平铺膜,且工程量较大、工期较长,与本工程的建设要求不够匹配。

水平铺膜方案

该方案将土工膜铺设在开挖衬砌成型的池壁和池底上,形成完整封闭的膜防渗系统,再在膜上覆盖一定厚度的保护层。这种做法施工相对简单、防渗效果好、质量容易控制;只要妥善解决土工膜的抗浮稳定问题,便成为技术经济上较有竞争力的方案之一。在此基础上,又进一步比较了两种池壁结构形式。
  • 防渗膜内挡墙方案:挖土方量较常规混凝土防渗墙方案有所增加;水池周边约8.0m范围内地下水位随水池水位变化,后期建筑对防渗膜存在一定影响。该方案解决了土工膜边坝抗滑稳定问题,有利于膜体整体抗浮稳定与挡墙整体稳定。为减少挡墙后挖方量、降低后期施工对膜的保护难度,也可采用膜外挡墙形式,但会增加池壁膜的防护费用,并对施工工艺提出更高要求。

  • 护坡式池壁结构方案:开挖形成自然边坡,充分利用地基土本身的自稳坡度,取消重力式挡土墙,代之以护坡式池壁结构。这一形式更有利于土工膜铺设,减少不必要的基坑开挖与回填,并改善膜体受力性状;防渗系统占地面积小,后期周边建筑不易对膜体造成影响。为保证在相当占地面积下蓄水量不变,该方案需较前述方案加深开挖0.5m;若池底标高保持不变,蓄水量约为11.35万m³,开挖工作量有所增加,对膜体整体抗浮也提出了更高要求。

经济性对比:防渗墙与土工膜的投资差距

从方案比较可见,土工膜防渗路线较常规混凝土防渗方案更为经济。本工程原设计采用四周封闭式垂直水泥土防渗墙,相关投资对比情况如下:
  • 原方案工程概算总投资970余万元,其中防渗墙投资600余万元,约占总投资的62.2%。

  • 改用土工膜防渗方案后,防渗膜费用约200万元,整个工程投资可节省325万~430万元,约占总投资的33.4%~44.2%。

  • 除直接造价外,土工膜方案施工方便、工期较短;若计入缩短工期带来的间接经济效益,方案优势还会进一步显现。

03 抗浮设计:把被动压重变成主动控压

在土工膜作为水池防渗材料的设计中,抗浮问题需要慎重对待,在一定程度上决定着方案能否顺利落地。
常用的抗浮措施主要有四类:配重法、锚桩(筋)锚固法、逆止阀法和排水降压法。前两种属于被动抗浮;逆止阀法受到使用条件限制;排水降压法则属于主动抗浮。
对于频繁使用的水池,工程上常采用被动抗浮措施,或将排水降压作为辅助手段;但被动抗浮方法投资较高。本工程是备用水池、使用率不高,在排渗降压条件可行的前提下,排水降压是技术上可行、经济上合理的选择。

排水降压系统如何工作

排水降压法通过在膜下布设一定间距的盲沟系统,形成膜下排水网格,有组织地将地下水引入池边集水井;在集水井中按设计运行要求用水泵控制水位,从而达到排水降压、控制膜下渗透压力的目的,实现浮力的主动控制。
排水降压系统的布置形式主要有棋盘型、鱼刺型和不规则型,工程中根据各自特性选定。对于土工膜防渗的大型储液池,土工膜本身塑性较大,即使局部出现膜下反力,也不致引起较大损坏;而棋盘型排列整齐、便于施工、排水效果好、便于管理,因此本工程采用棋盘型排水系统。
排水盲沟的直径、埋深和间距与水池渗漏量、抽排方案相关,可通过优化方法选定。渗漏量计算涉及土层渗透性、水位等较多因素;经计算分析,本工程暗管较为合理的间距为10m~25m。根据初步计算与比较,水池两只排水井的最大渗透量预估在0.02m³/s~0.1m³/s之间;由于池底并非全部处于粉砂层、池壁土层大部分为粉土,实际渗透量可能更小。
据此,工程采用膜下盲沟排水系统,最终汇集到两只排水井内;只有在水池放空、井内水位超过控制水位线时才启动抽水,以消除可能出现的反向水压力,保证土工膜保护层的抗浮稳定。

04 同类防渗工程,山东领翔新材料可以提供什么

上述案例所代表的“土工膜防渗+主动排水抗浮”思路,同样适用于水库、人工湖、养殖池、污水废液池、垃圾填埋场等各类储液与防渗工程。作为土工材料源头生产厂家,山东领翔新材料有限公司可在材料供应、方案设计与现场施工环节提供配套支持。

企业概况

公司坐落于全国土工材料产业基地——山东省德州市陵城区,成立于2011年8月23日,注册资本4705万元,统一社会信用代码9137142158190463XM,目前处于在营状态,是集土工材料研发、生产、销售、工程方案设计、现场施工于一体的综合型企业。
公司现有专业技术团队与多条自动化生产线,通过ISO9001质量管理、ISO14001环境管理、职业健康安全管理三大体系认证,持有工业产品生产资质,可提供国标、非标定制产品与上门施工技术支持。

四大主营产品系列

  • 防渗系列:HDPE土工膜、复合土工膜、隧道EVA防水板、膨润土防水毯、养殖防渗膜。

  • 过滤防护系列:长丝/短丝土工布、生态袋、防草布。

  • 排水加固系列:排水板、三维排水网、土工格栅、土工格室。

  • 止水配套系列:止水带、透水管、水泥毯等。

应用场景

产品与方案可服务于垃圾填埋场、危废库区、水产养殖、畜禽养殖场、水利水库河道、人工湖景观、公路铁路隧道、园林绿化、化工防渗、矿山修复等工程防渗加固项目。

服务优势

  • 源头工厂直供,支持按需定制厚度、幅宽与规格。

  • 免费寄送样品,提供项目防渗施工方案。

  • 自有施工团队,全国上门焊接铺设。

  • 7×24小时业务咨询,现货快速发货。

联系渠道
  • 业务订购热线:18653400767

  • 固定电话:15166998799

  • 官方邮箱:277974708@qq.com

  • 官方网站:https://www.sdbaohui.com

  • 厂区地址:山东省德州市陵城区经济开发区迎宾路北首

如果您正在筹备水库、蓄水池、养殖池、污水池或填埋场等防渗项目,可携带场地地质条件与设计要求联系领翔团队,获取材料选型建议与配套防渗施工方案。


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