1 南湖水庫庫區工程地質問題
南湖水庫庫區分布有下古生界奧陶系泥質灰巖、灰巖、第四系中更新統卵石以及全新統松散堆積物。南湖水庫水位主要位于泥質灰巖、灰巖及卵石中，河谷較寬，岸坡右岸為堅硬基巖，強度較高，一般穩定性較好，但庫水位淹沒范圍內泥質灰巖易風化，風化后遇水強度很低；左岸及上游部分為卵石，邊坡較陡，存在崩塌現象。綜上所述，從庫岸岸坡地形、地質結構及物質構成分析，水庫庫岸總體是穩定的，但卵石地段存在岸坡穩定問題，有可能產生小的崩塌體。
2 南湖水庫庫區防滲設計
根據南湖水庫庫區地質情況，庫區及庫岸采用防水毯進行防滲處理，防水毯采用膨潤土復合防水毯（GCL-NP），設計對左岸邊坡、庫區及左岸土壩上游臺地進行清理，厚度≥30 cm。南湖水庫庫區淹沒范圍內右岸為基巖，巖性主要為角礫狀灰巖、泥質灰巖及灰巖，泥質灰巖、灰巖鉆進中沒有發現巖溶問題，巖心一般很完整，屬輕微滲漏。庫底及左岸淹沒范圍內主要為第四系中更新統卵石，屬強透水性，因此存在嚴重的滲漏問題，需采取防滲措施。水庫淹沒范圍內的庫底及右岸山坡擬采用防水毯進行防滲處理，防水毯采用膨潤土復合防水毯（GCL-NP）。
對南湖水庫庫區左岸邊坡進行整修，設計邊坡1:2，采用鋪設膨潤土復合防水毯防滲，防水毯下鋪設10 cm厚粘土墊層，上設10 cm厚粘土墊層及30 cm厚M7.50漿砌石護坡。為了防止洪水上臺地之后對土壩壩基造成滲流破壞，設計對土壩上游庫區興利水庫以上亦采用防水毯防滲處理，防水毯自南湖水庫左岸坡腳處沿坡面鋪至臺地高程559 m處，防水毯深入土壩壩體以下30 cm，鋪設形式同庫底防水毯。
3 膨潤土防水毯的特點
3.1 密實性
膨潤土在水壓狀態下形成高密度橫隔膜，具有很強的自保水性能。
3.2 具有永久的防水性能
因為膨潤土系天然無機材料，即使經過很長時間或周圍環境發生變化，也不會發生老化或腐蝕現象,因此防水性能持久。
3.3 施工簡便，工期短
膨潤土防水毯和其他防水材料比較，施工相對比較簡單，不需要加熱和粘貼。只需用膨潤土粉末和釘子、墊圈等進行連接和固定。施工后不需要特別的檢查，如果發現防水缺陷也容易維修。GCL是現有防水材料中施工工期最短的。產品幅度可達6 m，大大提高了施工效率。
3.4 不受氣溫影響
在寒冷氣候條件下也不會脆斷。在傳統防水材料無法施工的負溫下（-20℃）仍可施工，在潮濕的基層（無明水）上也可施工，在雨雪天氣下不能施工，不適合強酸、強堿性溶液防滲，由于膨潤土系無機材料，故其耐久性好于有機防水材料。
3.5 一體化
防水材料和對象的一體化：膨潤土遇水時，具有超強的膨脹能力，即使混凝土結構物發生震動和沉降，GCL-NP內的膨潤土也能修補2 mm以內混凝土表面的裂紋。
3.6 綠色環保
膨潤土為天然無機材料（滌綸針刺無紡布），對人體無害無毒，對環境沒有特別的影響，具有良好的環保性能。4 膨潤土防水毯鋪設技術要求膨潤土防水毯采用膨潤土復合防水毯（GCL-NP），防水墊規格為幅寬≤ 6 m，長度≤ 60 m，單位面積質量≥4500 g/m2，靜耐水壓力≥0.60 MPa，裁切時可根據施工尺寸裁切，可橫向鋪設，也可縱向鋪設。防水墊鋪設時其所有接縫（橫向或縱向）處只需搭接，并在接縫處按0.40 kg/m2的數量撒上膨潤土干粉（膨潤土膠泥）即可。接縫寬度≥25cm，一旦防水墊出現破損、發現有孔洞等缺陷或損傷時，應及時用膨潤土干粉（膨潤土膠泥）或用破損部位尺寸放大15 cm以上的GCL及膨潤土干粉（膨潤土膠泥）進行局部覆蓋修補即可。左岸防水毯末端與大壩連接處應做搭接處理，搭接處用瀝青粘連防止縫隙處滲水，并預留10 cm長防水毯，以避免水庫運行期庫底及壩體沉降對連接處
的擾動，導致防水毯的移位和斷裂，搭接完成后在搭接處回填2 m寬，1 m厚粘土，對搭接部位進行保護。左岸臺地防水毯末端延伸至土壩壩基下方，防止防水毯邊界遭到破壞。
在對基面進行處理時,要求基面的平整度（凹坑的最大深度與最小直徑的比值）≤1/6，基層必須平整夯實，對庫底岸坡出現的棱角較大的巖石區域在敷設前，應現將巖石區處理平整和清理干凈，用漿砌石或C10混凝土筑平，碎石面用1:2水泥砂漿抹面整平，厚度≥3 cm，基層整平后不得有粒度>25 mm的碎石等雜質，且要求平緩過渡，平面敷設時不得出現直角等部位。但對于凹凸起伏比較規則的結構面，其表面的平整度要求滿足轉彎半徑≥40 cm即可，此時要對底板和側墻連接部位進行重點處理，保證底板和側墻處膨潤土毯能夠平滑過渡。
膨潤土防水毯的敷設之前應對庫區的樹根、雜草及易損壞防水毯的礫石等進行清除，并保證了膨潤土防水毯與下面地基直接接觸，排除褶皺，并與斜坡傾斜的方向平行，在距坡頂或坡度1 m內，膨潤土毯不能有橫向搭接。膨潤土毯的搭接方式是將兩塊膨潤土毯的末端重疊搭接。要防止松軟土或碎石進入接區。回填土應分級回填夯實，應盡可能在短的時間內進行回填；回填時應清除掉其中的石塊、木塊、混凝土塊或其他有尖角的雜質，基面要清潔、平整，徹底清除直徑25 mm以上的石頭、樹根及其它突出物。
5 膨潤土防水毯的修復
在鋪設膨潤土防水毯時，造成膨潤土防水毯破損須立即進行修補。修補方法如下:先用膨潤土水漿將破損部位封閉，裁剪一塊膨潤土毯，裁剪后直接進行封口處理，避免膨潤土顆粒流失，所做補丁四周距破損邊緣搭接距離≥30 cm。如果破損部位較大，則需要做一個大于破損的補丁進行封口處理，并在搭接處涂抹膨潤土防水漿及膨潤土顆粒即可。
6 結語
新修南湖水庫可以有效的解決下游的三郊口灌區未能覆蓋耕地面積，下游村莊人畜飲水問題，提高流域內防洪標準，有效的保護下游人民財產和基礎設施安全，調節河道徑流、保障河道生態系統等方面均能發揮其應有的功能。南湖水庫膨潤土防水毯的施工應用，有效地解決了基面處理、裁剪下料對材料的影響，解決了膨潤土防水毯收口、破口修復等問題，達到了防水的設計標準。同時為膨潤土防水毯在水利工程中的應用提供可借鑒的經驗。
張柳駐馬店市板橋水庫管理局
參考文獻：
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