土工膜是以聚乙烯樹脂、乙yi烯xi共gong聚ju物wu為wei原yuan料liao添tian加jia各ge種zhong助zhu劑ji所suo生sheng產chan的de防fang水shui阻zu隔ge型xing土tu工gong合he成cheng材cai料liao。可ke根gen據ju客ke戶hu需xu要yao,在zai原yuan料liao中zhong加jia入ru功gong能neng母mu粒li,起qi到dao給gei產chan品pin著zhe色se,提ti高gao抗kang老lao化hua、防紫外線能力的作用。特性及用途:具有強度高、阻隔性好、有特殊附著力等特點,適用於水庫、堤壩、渠道、蓄水池、引水隧洞、水上娛樂設施、公路、鐵路、隧道、機場、建築物的基層防水及各種地下、水下工程的防滲漏襯墊和作為垃圾掩埋場、汙水處理場、廢水處理場裏襯。
1、複合土工膜性能
複合土工膜(複合防滲膜)分為一布一膜和兩布一膜,寬幅4-6m,重量為200-1500g/平方米,抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學性能指標高,產品具有強度高,延伸性能較好,變形模量大,耐酸堿、抗腐蝕,耐老化,防滲性能好等特點。能滿足水利、市政、建築、交通,地鐵、隧道、gongchengjianshezhongdefangshen,geli,buqiang,fangliejiagudengtumugongchengxuyao。youyuqixuanyonggaofenzicailiaoqieshengchangongyizhongtianjialefanglaohuaji,gukezaifeichangguiwenduhuanjingzhongshiyong。changyongyudiba、排水溝渠的防滲處理,以及廢料場的防汙處理。
2.複合土工膜施工
複合土工膜是在薄膜的一側或兩側貼上土工布,形成複合土工膜。其形式有一布一膜、二布一膜、兩膜一布等。
土工布作為土工膜的保護層,使保護防滲層不受損壞。為減少紫外線照射,增加抗老化性能,最好采用埋入法鋪設。
施(shi)工(gong)中(zhong),首(shou)先(xian)要(yao)用(yong)料(liao)徑(jing)較(jiao)小(xiao)的(de)砂(sha)土(tu)或(huo)粘(zhan)土(tu)找(zhao)平(ping)基(ji)麵(mian),然(ran)後(hou)再(zai)鋪(pu)設(she)土(tu)工(gong)膜(mo)。土(tu)工(gong)膜(mo)不(bu)要(yao)繃(beng)得(de)太(tai)緊(jin),兩(liang)端(duan)埋(mai)入(ru)土(tu)體(ti)部(bu)分(fen)呈(cheng)波(bo)紋(wen)狀(zhuang),最(zui)後(hou)在(zai)所(suo)鋪(pu)的(de)土(tu)工(gong)膜(mo)上(shang)用(yong)細(xi)砂(sha)或(huo)粘(zhan)土(tu)鋪(pu)一(yi)層(ceng)10cm左右過度層。砌上20-30cm塊石(或砼預製塊)作(zuo)防(fang)衝(chong)保(bao)護(hu)層(ceng)。施(shi)工(gong)時(shi),應(ying)盡(jin)力(li)避(bi)免(mian)石(shi)塊(kuai)直(zhi)接(jie)砸(za)在(zai)土(tu)工(gong)膜(mo)上(shang),最(zui)好(hao)是(shi)邊(bian)鋪(pu)膜(mo)邊(bian)進(jin)行(xing)保(bao)護(hu)層(ceng)的(de)施(shi)工(gong)。複(fu)合(he)土(tu)工(gong)膜(mo)與(yu)周(zhou)邊(bian)結(jie)構(gou)物(wu)連(lian)接(jie)應(ying)采(cai)用(yong)膨(peng)脹(zhang)螺(luo)栓(shuan)和(he)鋼(gang)板(ban)壓(ya)條(tiao)錨(mao)固(gu),連(lian)接(jie)部(bu)位(wei)要(yao)塗(tu)刷(shua)乳(ru)化(hua)瀝(li)青(qing)(厚2mm)粘接,以防該處發生滲漏。
施工注意事項:
(1)使用須采用埋入式:覆蓋厚度不宜小於30cm
(2)整修防滲係統應有:墊層、防滲層,過渡層、保護層組成。
(3)土體要堅實,避免不均勻沉陷,裂紋,防滲範圍內的草皮、樹根要清除。與膜接觸麵鋪設粒徑小的沙土或粘土作防護層。
(4)鋪設時土工膜不要拉得太緊,兩端埋入土體部分成波紋狀較好,特別是與剛性材料錨固時,應留有一定的伸縮量。
(5)施工時,應避免石塊,重物直接砸在土工膜上,最好邊施工,邊鋪設膜,邊覆蓋保護層。
複合土工膜的接縫
複合土工膜的接縫處理是一個關鍵工序,直接影響防滲效果。一般接縫方式有:①搭接:搭接寬度宜大於15cm;②熱焊:宜於稍厚的土工膜基材,焊縫搭接寬度不小於5CM.(不推薦膠接,長時間水浸泡易開膠,防滲效果差.)
接縫注意事項:
(1)複合土工膜的接縫處理是施工的關鍵程序,直接影響工程運行壽命,據質量檢測表明,采用熱焊方法比較理想。(也可用專用膠粘接)熱焊方法是PE土工膜相接的表麵加熱處理,使之表麵熔化,然後通過壓力使之融合成一體,
(2)土工膜最好沿一定方向鋪設,土工膜兩邊均預留一定PE膜與PET不粘合層,鋪設時要調整好每個單元土工膜走向,以便於兩個單元土工膜的焊接。、
(3)土工膜鋪設後,要用砂袋壓住,以防風動,邊緣接縫處要求不能有汙物、水分、塵土等。
(4)焊接前要調整好接縫處兩幅邊PE單膜,使之搭接一定的寬帶,且平整、無折皺。
(5)焊接時,最好是具有一定經驗的技術人員焊接,焊接使用專用焊接機進行焊接。要調整好溫度和速度,(也可膠粘接)。
根據多年實踐證明,土工膜厚度不小於0.25mm,太tai薄bo可ke能neng產chan生sheng氣qi孔kong,且qie易yi在zai施shi工gong中zhong受shou損sun而er降jiang低di防fang滲shen效xiao果guo。土tu工gong膜mo施shi工gong中zhong,特te別bie要yao注zhu意yi做zuo到dao鋪pu設she不bu宜yi過guo緊jin,不bu得de打da皺zhou,拚pin接jie要yao牢lao固gu。要yao嚴yan格ge按an技ji術shu規gui範fan施shi工gong,把ba好hao準zhun備bei、鋪設、拚接、檢(jian)驗(yan)和(he)回(hui)填(tian)等(deng)五(wu)道(dao)質(zhi)量(liang)關(guan)。由(you)於(yu)複(fu)合(he)土(tu)工(gong)膜(mo)良(liang)好(hao)的(de)防(fang)滲(shen)效(xiao)果(guo),目(mu)前(qian),寶(bao)雞(ji)峽(xia)灌(guan)區(qu)節(jie)水(shui)改(gai)造(zao)與(yu)續(xu)建(jian)配(pei)套(tao)項(xiang)目(mu)建(jian)設(she)中(zhong),大(da)量(liang)采(cai)用(yong)該(gai)材(cai)料(liao),受(shou)到(dao)了(le)設(she)計(ji)、建設單位的廣泛好評。<來源於水資源網,有修改.>
3.複合土工膜特點:
幅寬6米,目前國內最寬複合膜
抗穿刺強度高,摩擦係數大
耐老化性能好,適應環境溫度範圍大
優良的抗排水性能
適用於水利、化工、建築、交通、地鐵、隧道、垃圾處理場等工程
主要技術指標:400 500 600 700 800 900 1000備注0.25~0.35 0.3~0.5
斷裂強度KN/m 5 75 100 120 140 160 180
CBR頂破強力KN 11 15 19 22 25 28 30縱橫向
撕破強力KN 0.15 0.25 0.32 0.40 0.48 0.56 0.62縱橫向
4.複合土工膜防滲鋪蓋設計
1)複合土工膜的特征
糙麵防滲膜
複fu合he土tu工gong膜mo以yi塑su料liao薄bo膜mo作zuo為wei防fang滲shen基ji材cai,與yu無wu紡fang布bu複fu合he而er成cheng的de土tu工gong防fang滲shen材cai料liao,它ta的de防fang滲shen性xing能neng主zhu要yao取qu決jue於yu塑su料liao薄bo膜mo的de防fang滲shen性xing能neng。目mu前qian,國guo內nei外wai防fang滲shen應ying用yong的de塑su料liao薄bo膜mo,主zhu要yao有you聚ju氯lv乙yi烯xi(PVC)、聚乙烯(PE)、乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA),它(ta)們(men)是(shi)一(yi)種(zhong)高(gao)分(fen)子(zi)化(hua)學(xue)柔(rou)性(xing)材(cai)料(liao),比(bi)重(zhong)較(jiao)小(xiao),延(yan)伸(shen)性(xing)較(jiao)強(qiang),適(shi)應(ying)變(bian)形(xing)能(neng)力(li)高(gao),。耐(nai)腐(fu)蝕(shi),耐(nai)低(di)溫(wen),抗(kang)凍(dong)性(xing)能(neng)好(hao)。其(qi)主(zhu)要(yao)機(ji)理(li)是(shi)以(yi)塑(su)料(liao)薄(bo)膜(mo)的(de)不(bu)透(tou)水(shui)性(xing)隔(ge)斷(duan)土(tu)壩(ba)漏(lou)水(shui)通(tong)道(dao),以(yi)其(qi)較(jiao)大(da)的(de)抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)和(he)延(yan)伸(shen)率(lv)承(cheng)受(shou)水(shui)壓(ya)和(he)適(shi)應(ying)壩(ba)體(ti)變(bian)形(xing);而er無wu紡fang布bu亦yi是shi一yi種zhong高gao分fen子zi短duan纖xian維wei化hua學xue材cai料liao,通tong過guo針zhen刺ci或huo熱re粘zhan成cheng形xing,具ju有you較jiao高gao的de抗kang拉la強qiang度du和he延yan伸shen性xing,它ta與yu塑su料liao薄bo膜mo結jie合he後hou,不bu僅jin增zeng大da了le塑su料liao薄bo膜mo的de抗kang拉la強qiang度du和he抗kang穿chuan刺ci能neng力li,而er且qie由you於yu無wu紡fang布bu表biao麵mian粗cu糙cao,增zeng大da了le接jie觸chu麵mian的de摩mo擦ca係xi數shu,有you利li於yu複fu合he土tu工gong膜mo及ji保bao護hu層ceng的de穩wen定ding。同tong時shi,它ta們men對dui細xi菌jun和he化hua學xue作zuo用yong有you較jiao好hao的de耐nai侵qin蝕shi性xing,不bu怕pa酸suan、堿、鹽類的侵蝕。
現在又有種新型的複合土工膜--經編複合土工膜。經編複合土工膜以合成纖維(或玻璃纖維)weizengqiangcailiao,tongguoyufuhetugongmofuheerchengdexinxingtugongcailiao。jingbianfuhetugongmobutongyuyibanfuhetugongmo。qizuidatedianshijingxianyuweixiandejiaochadianbuwanqu,gezichuyupingzhizhuangtai。yongkunbangxianjiangliangzhekunzhalaogu,kequanmianjiaojunyuntongbu,chengshouwaili,fenbuyingli,qiedangshijiadewailisiliecailiaodeshunshi,shaxianhuiyanchuliekouyongji,zengjiakangsilieqiangdu。jingbianfuheshi,jiliyongjingbiankunbangxianzaijing,weishayuduanxianzhencifeizhifangshuitugongbudexianweicengjianfanfuchuanxing,shisanzhebianjieweiyiti。yinerjingbianfuhetugongmojijuyougaokanglaqiangdu,diyanshenlvdetedian,youjianyoufuhetugongmodefangshuixingneng。yincijingbianfuhetugongmoshiyizhongjuzaijiajinzengqiang、隔離、防護作用的防滲材料。它是當今國際上高水平的應用土工複合材料。
複合土工膜的使用年限問題,主要是由塑料薄膜是否失去防滲隔水作用而定,據蘇聯國家標準規定,水工用的厚度為0.2m的加穩定劑的聚乙烯薄膜,在清水條件下工作年限可達40~50年,在汙水條件下工作年限為30~40年。因此複合土工膜的使用年限足以滿足大壩防滲要求的使用年限。
2)複合土工膜的選型
目前,國內生產土工膜的廠家比較多,產品規格也五花八門,有一布一膜,一布二膜,二布一膜,二布二膜及多布多膜,等。型號有200g/m2~1000g/m2等,亦可由用戶根據自己的實際情況提出要求,由廠家根據要求單獨生產。表5.5.3.1列出了湖南維尼綸廠所生產的部分產品的主要性能指標,供設計時參考選用。
表產品主要性能表
型號規格
指標
項目WCS―1 WCS―2 WCS―3 WCD―1 WCD―2
一布一膜複合土工膜二布一膜複合土工膜
220 500 600 300 500
單位麵積質量偏
差度(%)≤一等品6.5 5.0 5.0 6.5 5.0
合格品9.0 8.0 7.0 8.5 8.0
厚度(mm≥)一等品0.30 1.40 2.50 0.40 1.75
合格品0.25 1.30 2.40 0.35 1.65
縱橫向狹條抗拉
強度(N/om) ≥一等品70 300 450 110 400
合格品
圓球頂破強度
(N) ≥一等品200 500 900 200 900
合格品
抗滲強度(Mpa)一等品0.4Mpa水壓
不滲水0.7 Mpa水壓
不滲水0.7 Mpa水壓
不滲水0.4Mpa水壓
不滲水0.7 Mpa水壓
不滲水
合格品
外觀一等品布麵平整、無破洞、布麵與膜粘合緊密、無分層現象
合格品
根據表5.5.1.3的產品主要性能,結合周頭水庫的具體情況設計采用WCD――1型二布一膜的複合土工膜,其規格為300g/m2,幅寬1.9m。
4)複合土工膜防滲體設計
複合土工膜防滲體結構由基麵、複合土工膜、保護層、塊石(或砼)護坡共四層組成(如下圖5.5.4.1),現將各層設計分述如下:
複合土工膜防滲結構體剖麵圖(單位:mm)
①鋪膜基麵設計(即壩殼表麵處理要求)
為防止複合土工膜上鋪填土層順其表麵滑動,增加保護層(包括護麵)的穩定性,將上遊鋪膜壩殼表麵開挖成台階段,每級高差為0.3m,水平寬根據坡比而定,斜坡設計為1 : 1.0(如圖5.5.1.3)所示,開挖成形後,將表麵的磚、石塊及*根樹等清除幹淨,並用拍板將表麵打緊,平整。
②複合土工膜設計
根據表5.5.1.3的產品主要特能,結合周頭水庫的具體情況,設計選用WCD-1型二布一膜的複合土工膜。
③保護層設計
複(fu)合(he)土(tu)工(gong)膜(mo)的(de)防(fang)滲(shen)效(xiao)果(guo)取(qu)決(jue)於(yu)施(shi)工(gong)中(zhong)和(he)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)塑(su)料(liao)膜(mo)的(de)完(wan)好(hao)程(cheng)度(du),為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)人(ren)畜(chu)踐(jian)踏(ta),動(dong)植(zhi)物(wu)破(po)壞(huai)以(yi)及(ji)減(jian)少(shao)光(guang)熱(re)作(zuo)用(yong),由(you)於(yu)它(ta)們(men)是(shi)高(gao)分(fen)子(zi)化(hua)纖(xian)聚(ju)合(he)物(wu),故(gu)應(ying)特(te)別(bie)避(bi)免(mian)陽(yang)光(guang)的(de)直(zhi)接(jie)照(zhao)射(she),所(suo)以(yi)複(fu)合(he)土(tu)工(gong)膜(mo)上(shang)應(ying)鋪(pu)保(bao)護(hu)層(ceng)。
保護層的顆粒直徑不能太大,否則會刺破複合土工膜,一般對保護層的顆粒直徑大小要按下式進行近似估算。
式中:d――保護層土料的最大顆粒直徑;
k――安全係數,本工程取k=5;
[σ]――複合土工膜的抗拉允許強度[σ]=5.5Mpa;
p――承受最大水頭,取P=0.1Mpa;
――複合土工膜厚度,取=0.2mm(為塑膜厚度)。
將上述各數據代入上式得:
為了安全起見,要求實際土料最大顆粒直徑d不大於6mm,故本工程采用篩製的粉質粘土,其它要求與壩體土料填築要求一樣。保護層取200mm,下麵100mm用篩製土,上麵100mm用非篩製土。對非篩製土,應挑出較大石塊等其它雜物。
④護麵設計
因為壩坡麵是擋水建築物,要承受風浪壓力,所以必須要有護麵措施,本工程設計采用幹砌大塊石護麵。
護麵塊石必須堅硬、密實、能長期耐風化,並有一定有重量個體,能夠承受風浪壓力及水流衝刷力的作用。
護麵塊石的重量及Q及護麵厚度參照《堤防工程設計規範》GB50286―98)中附錄D.3的方法確定。計算公式:
式中:Q――主要護麵層護麵塊石個體質量(t)
rb――人工塊石的重度(KN/m3)rb=24KN/m3
r――水的重度r=10KN/m3
H――設計坡高H=
KD――穩定係數,KD=5.5
t――塊石護麵層厚度
n――護麵塊石層數n=1
c――係數c=1.4
m――斜坡坡度
經計算:Q=48kg,t=0.29m,取幹砌塊石護麵厚度t=0.3m。
為防止風浪水流將壩殼保護層粘土顆粒帶走,在塊石護麵下鋪設厚度為0.1m的碎石(砂礫石)作墊層兼反濾層。
(5)複合土工膜防滲體施工技術要求
①工藝流程
周頭水庫大壩複合土工膜防滲采取邊挖、邊鋪、邊夯、邊護的區段循環作業,其施工工藝流程見圖5.5.3.2
圖土工膜防滲施工流程圖
②基麵清理
基麵一定在按設計要求清理好,這是確保防滲效果的關鍵,特別是對尖石、樹根等雜物要徹底清除幹淨,基麵不允許有局部凹凸現象,清理好的基麵要用夯錘或夯板夯緊,使之密實平整。
③複合土工膜鋪設
pumoshi,yidingyaoyoushangxiaershangpushe。moyumozhijianjimoyujimianzhijianyaoyapingtiejin,danbuyijiangmoladeguojin,yibanyaolvesongyidian,danbunengzaimodiliuyouqipao。yinweitugongmobijiaoboqiehenqing,puhaoyihou,zaiweipuhaobaohucengyiqian,jiyibeifengchuidong,suoyiyicipumomianjibuyidada,zuihaobianpumobiangaibaohucengtuliao。
根據廠家提供資料,複合土工膜幅寬1.0~1.9m,本工程選用1.9m幅寬,以減少接頭用料。接頭有熱粘、膠粘、搭接等方法,本工程設計采用膠粘,接縫寬50mm。
若發現土工膜的刺破或撕破之處,一定要用三倍於破損麵積的土工膜膠粘貼補好。
④保護層及護麵
靠土工膜10cm厚的保護層土料一定要過篩,不允許有粒徑大於6mm以上顆粒,否則易刺破土工膜。保護層土料一定要用夯打密實,保證幹容重在1.5以上,並隨時取樣檢驗。回填保護層及砌築塊石護麵時,一定要輕放,以免撞破土工膜。在塊石護麵下麵,應鋪填100mm厚hou的de碎sui石shi或huo礫li石shi墊dian層ceng,以yi防fang止zhi因yin水shui位wei變bian化hua,風feng浪lang等deng因yin素su的de影ying響xiang而er淘tao刷shua土tu料liao保bao護hu層ceng。幹gan砌qi塊kuai石shi采cai取qu人ren工gong掛gua線xian鋪pu砌qi,石shi塊kuai應ying緊jin密mi嵌qian固gu,麵mian層ceng塊kuai石shi個ge體ti重zhong量liang應ying大da於yu48kg,所有空隙均用小塊石充填。
⑤周邊接界處理
zhoubianjiejiechulideyaoqiushijiangfuhetugongmoyuzhoubiantutilianjiejinmi,fengdushenliurukou,jieduancexiangdeshenloulujing,fangzhishenshuijinrutugongmodimian,xingchengshuipao,zaikushuiweixiajiangshizhangpotugongmo。yincizhoubianjiejieyidingyaowajieshuicao,bingjiangtugongmomairucaonei。jutibuzhijianshejitu。
說起複合土工膜必須強調國家的技術標準:GB/T17642-1998,國guo家jia標biao準zhun對dui各ge種zhong規gui格ge複fu合he土tu工gong膜mo有you具ju體ti的de參can數shu要yao求qiu。按an照zhao工gong藝yi區qu別bie來lai說shuo複fu合he土tu工gong膜mo主zhu要yao有you熱re複fu合he法fa複fu合he土tu工gong膜mo和he淋lin膜mo法fa複fu合he土tu工gong膜mo之zhi分fen。
複合土工膜是廣義名稱:用無紡土工布、編織土工布布或者機織土工布與聚乙烯複合,用熱複合法或者聚乙烯PEmozhijielinmodoukeyichengweifuhetugongmo。fuhetugongbuhefuhetugongmoyouxiechanpinshijiaofabutong,suozhidechanpinqueshixiangtongde。youyutugongbushixinxingcailiaoduiyumingchengmeiyouguifandechenghu,suoyizaochengletugongmodingyidehunluanhebuguifan。zuijinyindukaifahuangmatugongbu--yangeyiyishangshuosuoyoudeyongzaitumugongchengshangdemoleizhuangcailiaodoukeyitongchengweitugongmo,suoweifuhetugongmojiushijiangliangzhongcaizhijiehehuozhelianjiezaiyiqishiyongyougelifangshenzuoyongdefuhecaizhidetugongmo。
複合土工膜施工方法:
複合土工膜在運輸過程中不要拖拉、硬拽,避免尖銳物刺傷。
1、應從底部向高位延伸,不要拉得太緊,應留有1.50%的餘幅,以備局部下沉拉伸。考慮到本工程的實際情況,邊坡采取從上到下的鋪設順序;
2、相鄰兩幅的縱向接頭不應在一條水平線上,應相互錯開1m以上;
3、縱向接頭應距離壩腳、彎腳處1.50m以上,應設在平麵上;
4、先邊坡後場底;
5、邊坡鋪設時,展膜方向應基本平行於最大坡度線。
複合土工膜的鋪設:
1. 鋪設複合土工膜前應由土建工程相應的合格驗收證明文件。
2. 複合土工膜裁切之前,應該準確丈量其相關尺寸,然後按實際裁切,一般不宜按圖示尺寸裁切,應逐片編號,詳細記錄在專用表格上。
3. 鋪設複合土工膜時應力求焊縫最少,在保證質量的前提下,盡量節約原材料。同時也容易保證質量。
4. 膜與膜之間接縫的搭接寬度一般不小於10cm,通常就使焊縫排列方向平行於最大坡度,即沿坡度方向排列。
5. 通常在拐角及畸形地段,應是接縫長度盡量減短。除特殊要求外,在坡度大於1:6的斜坡上距頂坡或應力集中區域1.5米範圍內,盡量不設焊縫。
6. 複合土工膜在鋪設中,應避免產生人為褶皺,溫度較低時,應盡量拉緊,鋪平。
7. 複合土工膜鋪設完成後,應盡量減少在膜麵上行走、搬動工具等,凡能對防滲膜造成危害的物件,均不應放在膜上或攜帶在膜上行走,以免對膜造成意外損傷。
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