焊接连接在尾矿库防渗工程中的具体应用

　　1 引言

　　尾矿库作为贮存金属、非金属矿山矿石选别后排出尾矿的场所，出于安全和生产考虑设置有排洪系统及回水系统，尾矿库土工膜整体防渗工程大量涉及土工膜与排洪回水系统混凝土设施的连接问题，不同设施不同连接部位具有不同的连接特点，承受不同的静荷载和冲击荷载，暴露于不同的尾矿环境中，拥有不同的检修难度。总之，尾矿库土工膜整体防渗工程相比垃圾填埋场防渗、水系防渗工程具有其特殊性。本文在介绍土工膜与混凝土结构连接方式及注意事项的基础上，介绍焊接连接在尾矿库防渗工程中的具体应用。

　　2 土工膜与混凝土结构连接方式介绍

　　土工膜与混凝土结构连接方式包括板条锚固、焊接以及胶合三种方式。板条锚固多用于土工膜与平整光滑混凝土表面的连接，该连接方式依靠一系列垫片、螺母压紧板条提供的摩擦力固定土工膜（见图 1）。焊接连接用于土工膜与预埋在混凝土内的热塑焊件的连接（见图 2）。胶合连接采用对土工膜与混凝土都具有胶结性的胶结剂对二者进行连接。

　　板条连接操作简单连接牢固，在长期暴露于空气的土工膜与混凝土结构连接中具有广泛应用，该连接的缺点是连接件若长期浸泡在侵蚀性液体中易产生腐蚀从而降低连接可靠性，解决方案是选择抗腐蚀件进行板条连接，也可在板条连接外增加保护罩（见图 3）。

　　焊接连接不存在腐蚀的问题，在热塑件预埋质量以及土工膜焊接质量可以保证的前提下，焊接连接可靠性较高。该方案的缺点是，预埋件受出厂条件限制长度有限，预埋前需要对预埋件进行预连接，预埋件连接缝容易因温度应力张裂，成为焊接连接隐患。解决方案是加强施工质量控制，亦可以采取双层焊接连接提高连接保证率。胶合连接对结合剂的胶结性耐久性要求较高，在胶合剂胶结质量可以保证的前提下，胶合连接是一种合理可靠的连接方式。

　　3 土工膜与混凝土结构连接注意事项

　　对于任何一种连接方式，都应该保证土工膜与混凝土结构表面的平整清洁，避免奇点造成的局部应力集中破坏土工膜。板条连接在土工膜与结构之间加铺刚性垫片，土工膜与板条之间亦加铺刚性垫片，正是为了避免螺栓处出现局部应力集中破坏板条连接。

　　土工膜下所有可能出现的大空隙都应填实，避免土工膜受力变形后连接部位失效。对于无法避免膜下大空隙的结构边角部位，可以采用预制件连接。水池土工膜防渗工程中大量应用预制件连接避面膜下大空隙，尾矿库回水设施排洪设施混凝土结构各具特点，采用预制件连接可以有效避免膜下大空隙的产生，提高连接质量降低连接难度。另外应引起重视的是，连接中及使用中混凝土构件应尽量避免沉降，无法避免时可做柔性连接。

　　板条锚固连接应选择刚度强度耐腐蚀性等均满足要求的连接件，螺栓数量亦需要满足锚固强度的要求。板条锚固要求螺栓组与土工膜、板条、垫片留孔精确匹配以保证土工膜连接部位平整受力均匀，对施工精细程度提出较高要求。焊接连接既要求预埋件内混凝土振捣密实不留空隙保证预埋件与混凝土的连接质量，又要求预埋件与预埋件的连接质量不产生拉裂，还要求预埋完成后预埋件及混凝土表面清洁平整保证土工膜焊接质量，对施工质量提出了较高要求。

　　4 焊接连接在尾矿库防渗工程中的具体应用

　　某尾矿库防渗工程，按照《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB18599-2001） 中的Ⅱ类一般工业固体废物进行防渗设计，防渗系统自下而上分别是：尾矿库开挖整平基础、地下水导排层、钠基膨润土垫，1.5mm 厚 HDPE 膜防渗层，土工布保护层。

　　尾矿库回水采用斜坡道浮船回水，斜坡道为钢筋混凝土结构，因斜坡道为大体积平整混凝土结构，且长期浸泡于尾矿浆体及尾矿水环境中，根据这些特点，对斜坡道与土工膜连接设计采用预埋双层猫爪膜焊接连接方式（见图 4）。

　　施工过程中为提高猫爪膜下混凝土振捣密实质量，在猫爪膜上打有排气孔，预埋件连接完成后，对排气孔及猫爪膜连接部位进行了二次密封处理。

　　5 结语

　　笔者抛砖引玉介绍了尾矿库防渗工程中土工膜与回水斜坡道的预埋双层猫爪膜焊接连接。对于土工膜与尾矿库排水井、溢洪道等混凝土结构的连接，设计人员可根据不同连接部位的不同特点，设计不同的连接形式来满足工程需要。

　　【参考文献】

　　【1】D6497-99 Standard guide formechanical attachment ofgeomembrane to penetrations or structures[S].