泰安抽水蓄能電站上水庫土工膜防滲體結構包括土工膜下支持層、防滲層、上保護層。通過設計和試驗研究,防滲層采用1.5mm厚高密度聚乙烯(HDPE)土工膜,并相應確定了膜下和膜上各層的結構形式和主要技術參數。

自下而上,土工膜下支持層包括下支持過渡層、下支持墊層、土工席墊和土工織物。下支持過渡層,厚度120cm,鋪筑于庫底填渣體上,料源采用F1斷層帶開挖料或庫盆弱風化開挖料,碾壓后干容重不小于21.1kN/m3,孔隙率≤20%,滲透系數要求在8×10-3～8×10-2cm/s范圍內,施工中檢測其滲透系數為4×10-2～2×10-2cm/s,過渡層與庫底填渣滿足層間反濾關系。下支持墊層,厚60cm,其上部20cm厚按最大粒徑<2cm、下部40cm厚按最大粒徑<4cm控制,采用砂和粒徑為5～20mm、20～40mm碎石摻配而成,小于5mm顆粒含量占35%～55%,小于0.1mm顆粒含量<8%,滲透系數為5×10-4～5×10-2cm/s。土工席墊是一種高密度聚乙烯(HDPE)塑料絲條在熱熔狀態下自行粘結成的三維網狀材料,設計厚度為0.6cm,其主要作用是保護土工膜,防止土工膜下臥墊層中超徑塊石、尖角塊石對其造成刺破損傷。在土工席墊上鋪設500g/m2的滌綸針刺無紡土工織物,作為與土工膜直接接觸的下部墊層。土工膜下支持層按透水料設計,保證了土工膜下部排水暢通。為安全起見,還在墊層中設置了土工排水管網,并與庫底周邊觀測廊道的排水管連通,快速排出滲水和氣體。

為使土工膜避免因紫外線照射和承受較大的溫差而產生老化,以及防止生物、落物、機械損傷等,常設置土工膜上部保護層。通常采用的保護層有壓實粘土、砂礫石、預制或現澆混凝土板、漿砌塊石或干砌塊石等,澆混凝土板、漿砌塊石與土工膜之間需設砂漿、泡沫塑料片材或針刺土工織物等墊層。本工程土工膜鋪設面積大,正常運行時土工膜位于至少11.80m深水下,為方便檢修、簡化施工,最終放棄了復雜的砂石保護層方案,僅采用膜上鋪設500g/m2的土工織物以加強施工期保護,用單重30kg左右的土工織物沙袋進行壓覆,避免土工膜及土工織物在施工期被風掀動以及在運行期受水浮力的影響而漂動。