復(fù)合土工膜在渠道襯砌工程中的應(yīng)用

童暢 梅楊楊

【摘要】復(fù)合土工膜是用土工織物與土工膜復(fù)合而成的不透水材料，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學(xué)性能指標(biāo)高，具有強(qiáng)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(diǎn)，被廣泛用于工程施工。

【關(guān)鍵詞】復(fù)合土工膜;渠道襯砌工程;防滲

Application of composite geomembrane in channel lining engineering

Tong Chang，Mei Yang-yang

（China Water Resources and Hydropower Ninth Engineering Bureau Co.， LtdGuiyangGuizhou550008）

【Abstract】Composite geomembrane is a water-impermeable material made of geotextile and geomembrane. It has high physical and mechanical properties such as tensile strength， tear resistance and bursting. It has high strength， good elongation performance， large deformation modulus and acid resistance. Alkali， anti-corrosion， anti-aging， good anti-seepage performance， etc.， are widely used in engineering construction.

【Key words】Composite geomembrane;Channel lining engineering;Seepage prevention

1. 工程概況

（1）南水北調(diào)中線(xiàn)一期工程總干渠沙河南～黃河南（委托建管項(xiàng)目）寶豐郟縣段位于河南省平頂山市境內(nèi)，寶豐郟縣段第三施工標(biāo)段樁號(hào)：SH（3）29+500～SH（3）35+800，全長(zhǎng)為6.3Km。

（2）渠道為梯形斷面，渠道內(nèi)一級(jí)邊坡為1：2～1：2.75，二、三、四級(jí)邊坡為1：1.5～1：2.5，一級(jí)馬道（堤頂）寬5.0m，外坡1：1.5，渠道縱比降為1/26000。全段采用混凝土襯砌，渠坡襯砌厚度10cm，渠底襯砌厚度8cm。混凝土襯砌強(qiáng)度等級(jí)為C20，抗凍標(biāo)號(hào)F150，抗?jié)B標(biāo)號(hào)W6。全渠段采用復(fù)合土工膜防滲，渠道邊坡結(jié)構(gòu)自下而上為：砂礫料層20cm、聚苯乙烯保溫板2cm（2.5cm）、復(fù)合土工膜（150g/m2-0.3mm-150g/m2）、C20襯砌混凝土10cm;渠底結(jié)構(gòu)自下而上為：砂礫料層20cm、復(fù)合土工膜（150g/m2-0.3mm-150g/m2）、C20襯砌混凝土8cm。

2. 復(fù)合土工膜的特點(diǎn)及技術(shù)要求

2.1復(fù)合土工膜的特點(diǎn)。

復(fù)合土工膜分為一布一膜和兩布一膜，寬幅4～6m，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學(xué)性能指標(biāo)高，產(chǎn)品具有強(qiáng)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(diǎn)，能滿(mǎn)足水利、市政、建筑、交通，地鐵、隧道、工程建設(shè)中的防滲、隔離、補(bǔ)強(qiáng)、防裂加固等土木工程需要，常用于堤壩、排水溝渠的防滲處理，以及廢料場(chǎng)的防污處理。

2.2寶郟三標(biāo)復(fù)合土工膜的技術(shù)要求。

渠道防滲采用600g/m2（150g/m2-0.3mm-150g/m2）兩布一膜復(fù)合土工膜作為防滲材料，布為寬幅聚酯長(zhǎng)絲針刺土工布。復(fù)合土工膜技術(shù)性能指標(biāo)應(yīng)符合下列要求：復(fù)合體幅寬應(yīng)大于5m，生產(chǎn)過(guò)程中兩側(cè)土工布表面應(yīng)有加糙工序，且土工布表面手搓時(shí)不得脫絲;復(fù)合土工膜應(yīng)采用全新原料，不得添加再生料，聚乙烯膜應(yīng)為無(wú)色透明，無(wú)毒性、對(duì)水質(zhì)無(wú)污染;復(fù)合土工膜性能指標(biāo)見(jiàn)表1、表2。

3. 渠道襯砌復(fù)合土工膜施工

3.1復(fù)合土工膜的鋪設(shè)。

（1） 渠坡：鋪設(shè)時(shí)由坡肩自上而下滾鋪至坡腳，中間不應(yīng)有縱向連接縫，相鄰兩幅土工膜以上游土工膜壓下游土工膜的方式搭接。渠坡和渠底結(jié)合部以及和下段待鋪的復(fù)合土工膜部位要預(yù)留足夠的搭接長(zhǎng)度，一般控制在50～80cm，坡肩處預(yù)留復(fù)合土工膜的長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。鋪設(shè)過(guò)程中可用編織袋裝土覆壓，隨鋪隨壓，以防止復(fù)合土工膜滑移。

（2） 渠底：使復(fù)合土工膜幅寬與渠道中心線(xiàn)垂直。渠底復(fù)合土工膜間橫向連接縫與坡面復(fù)合土工膜接頭縫均應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)100cm以上。

（3）齒槽部位：鋪設(shè)齒槽部位的復(fù)合土工膜時(shí)，應(yīng)松弛適度，且與齒槽貼緊，鋪設(shè)完畢后及時(shí)用臨時(shí)支撐固定保溫板和土工膜。

3.2復(fù)合土工膜的裁剪。

復(fù)合土工膜裁剪應(yīng)整齊平順，并保證足夠的搭接寬度。

3.3復(fù)合土工膜的連接。

復(fù)合土工膜的連接順序：縫合底層土工布、熱熔焊接（粘接）中層土工膜、縫合上層土工布。

3.3.1土工膜熱熔焊接、粘接。

（1）焊縫搭接處保證無(wú)水、無(wú)塵、無(wú)垢，水汽用吹風(fēng)機(jī)吹干，保持焊接面清潔干燥。土工膜平行對(duì)正，焊縫處土工膜應(yīng)熔結(jié)為一個(gè)整體。為確保土工膜的焊接頭具有可靠的防滲效果，采用雙面焊縫。雙面焊縫寬度采用2×10mm，搭接寬度不小于10cm，焊縫間留1cm的空腔。

（2）土工膜焊接前，應(yīng)進(jìn)行土工膜試焊，焊接溫度一般加熱到280℃，行走速度按3m/min進(jìn)行焊接，可根據(jù)環(huán)境溫度、濕度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，保證土工膜焊接質(zhì)量。在焊接過(guò)程中和焊接后2h內(nèi)，焊接面不承受任何拉力，防止焊接面發(fā)生錯(cuò)動(dòng)。

（3）復(fù)合土工膜施工中優(yōu)先采用焊接法施工，渠底復(fù)合土工膜與渠坡預(yù)留復(fù)合土工膜以及其它焊接施工困難的部位用KS膠粘接施工，粘接寬度10～20cm。KS膠粘接施工首先清理、整平預(yù)留的復(fù)合土工膜，粘接面要保證干潔、無(wú)雜物等;然后在下層土工膜粘接面上均勻涂抹KS膠，涂膠做到不過(guò)厚、無(wú)漏涂;最后將上層土工膜與粘接面對(duì)齊、壓緊，使粘接面充分粘合。一次涂膠長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，否則容易影響粘接質(zhì)量。在粘接過(guò)程和粘接后2h內(nèi)，粘接面不得承受任何拉力，嚴(yán)禁粘接面發(fā)生錯(cuò)動(dòng)。土工膜的粘接強(qiáng)度不低于母材的80%。土工膜有破損、孔洞、撕裂等缺陷應(yīng)及時(shí)用合格的母材采用KS膠粘接修補(bǔ)，其范圍宜超出破洞周邊10～20cm。粘接過(guò)程中，表層土工布一般采用手撕配合硬絲刷清理，最后采用熱風(fēng)槍清理粘接面上殘留絲線(xiàn)。

3.3.2土工布縫合。

土工布縫合時(shí)，將上層土工布和中層土工膜向兩側(cè)翻疊，將底層土工布鋪平、搭接、對(duì)齊，進(jìn)行縫合。土工布縫合采用手提縫包機(jī)，縫合時(shí)針距控制在6mm左右，連接面應(yīng)松緊適度、自然平順，土工膜與土工布聯(lián)合受力。上層土工布縫合方法與下層土工布縫合方法相同，土工布縫合強(qiáng)度應(yīng)不低于母材的70%。

3.3.3復(fù)合土工膜保護(hù)。

（1）與鋪設(shè)土工膜無(wú)關(guān)人員不得進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng);

（2）所有進(jìn)入土工膜施工現(xiàn)場(chǎng)人員，必須穿對(duì)土工膜無(wú)損傷的膠底鞋，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)任何人不準(zhǔn)吸煙;

（3）在防滲層上，所有工器具必須輕拿輕放，不得扔摔或重放，嚴(yán)禁熱工具與土工膜接觸;

（4）復(fù)合土工膜材料在裝卸、搬運(yùn)過(guò)程中不得使用任何可能對(duì)材料造成機(jī)械損傷的器具;

（5）檢驗(yàn)合格后的防滲層必須及時(shí)覆蓋，覆蓋時(shí)由專(zhuān)人看管，不得損傷復(fù)合土工膜，若有損傷，必須及時(shí)修補(bǔ);

（6）所有施工人員必須注意安全，文明施工;

（7）復(fù)合土工膜施工完后，必須注意成品的保護(hù)，可采用塑料布將土工膜接頭卷起反裹，以防止暴曬，避免養(yǎng)護(hù)用水和切縫用水濺入坡腳對(duì)土工膜造成污染。

3.3.4接縫檢測(cè)。

采用的方法為目測(cè)法、現(xiàn)場(chǎng)檢漏法。

（1）目測(cè)法：觀(guān)察有無(wú)漏接，接縫是否有無(wú)燙損、無(wú)褶皺，是否拼接均勻等。

（2）現(xiàn)場(chǎng)檢漏法：對(duì)所有的土工膜焊縫嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求逐條進(jìn)行充氣檢驗(yàn)。采用充氣法，焊縫為雙條，兩條之間留有約10mm的空腔。將待測(cè)兩端焊死，插入氣針，充氣至0.15～0.2MPa，靜觀(guān)1～5min，觀(guān)察壓力表，如氣壓無(wú)明顯下降，表明不漏，接縫合格，否則進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)。聯(lián)合驗(yàn)收完成后，應(yīng)及時(shí)采用土工膜用KS膠粘接修補(bǔ)針孔。對(duì)所有的土工膜粘接縫進(jìn)行外觀(guān)目測(cè)檢查，涂膠應(yīng)均勻、粘接面平整，無(wú)漏粘接，并采用手撕法檢查粘接面的牢固。

3.4復(fù)合土工膜與建筑物粘接。

復(fù)合土工膜與墩、柱、墻等建筑物須進(jìn)行粘接，粘接寬度不小于設(shè)計(jì)要求，建筑物周?chē)鷱?fù)合土工膜應(yīng)充分松弛。為保證土工膜與建筑物粘結(jié)牢固，防水密封可靠，在對(duì)土工膜或墩柱進(jìn)行涂膠之前，應(yīng)將涂膠基面清理干凈，保持干燥。涂膠均勻布滿(mǎn)粘結(jié)面，無(wú)過(guò)厚、漏涂現(xiàn)象。在粘結(jié)過(guò)程和粘結(jié)后2h內(nèi)，粘結(jié)面不得承受任何拉力，嚴(yán)禁粘結(jié)面發(fā)生錯(cuò)動(dòng)。

3.5一般注意事項(xiàng)。

（1）采購(gòu)復(fù)合土工膜時(shí)，應(yīng)按渠坡坡長(zhǎng)及坡肩錨固長(zhǎng)度、坡腳預(yù)留搭接長(zhǎng)度計(jì)算每一卷復(fù)合土工膜的長(zhǎng)度，按接縫最少確定幅寬。

（2）渠坡復(fù)合土工膜垂直于渠道中心線(xiàn)方向鋪設(shè)，只可出現(xiàn)垂直于渠軸線(xiàn)的橫向連接縫，不應(yīng)出現(xiàn)平行于渠軸線(xiàn)的縱向連接縫。復(fù)合土工膜應(yīng)錯(cuò)縫連接，只可出現(xiàn)“T”字縫，不應(yīng)出現(xiàn)“十”字縫。

（3）接縫處的上下層土工布應(yīng)縫合或粘接;土工膜宜采用熱熔焊接，條件不具備時(shí)可采用專(zhuān)用膠粘接。

（4）復(fù)合土工膜采用專(zhuān)用焊接設(shè)備焊接。焊接人員應(yīng)經(jīng)生產(chǎn)廠(chǎng)家的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員培訓(xùn)合格后方可上崗作業(yè)。

（5）復(fù)合土工膜鋪設(shè)進(jìn)度應(yīng)和混凝土襯砌相適應(yīng)。堤頂預(yù)留的土工膜應(yīng)及時(shí)安裝路緣石封壓，坡腳部位土工膜應(yīng)包裹保護(hù)。

4. 質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）復(fù)合土工膜的連接宜優(yōu)先采用熱熔焊接。渠坡預(yù)留復(fù)合土工膜和渠底復(fù)合土工膜一般采用KS膠粘接（若具備焊接條件，應(yīng)優(yōu)先采用熱熔焊接）。

（2）裁剪復(fù)合土工膜時(shí)，裁剪人員應(yīng)認(rèn)真檢查復(fù)合土工膜有無(wú)破損、孔洞、撕裂等缺陷。若存在缺陷，應(yīng)及時(shí)用合格的母材修補(bǔ)，修補(bǔ)范圍應(yīng)超出破損部位周邊10～20cm。

（3）復(fù)合土工膜鋪設(shè)應(yīng)平順、整齊、無(wú)褶皺、無(wú)繃緊、與基礎(chǔ)面之間應(yīng)壓平緊貼、避免架空。

（4）每天焊接前，均應(yīng)隨機(jī)取樣膜試焊，試焊樣膜采用手撕測(cè)試。

（5）用鋼尺控制復(fù)合土工膜搭接寬度，偏差標(biāo)準(zhǔn)為0～+2cm。在施工中每單元至少檢查5條接縫，每條接縫至少檢查5點(diǎn)。

（6）對(duì)所有的土工膜焊縫進(jìn)行外觀(guān)目測(cè)檢查，焊縫應(yīng)均勻、平直，無(wú)漏焊、虛焊、燙傷、皺褶、空洞，并對(duì)所有的土工膜焊縫嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求逐條進(jìn)行充氣檢驗(yàn)。將待測(cè)段兩端封死，插入氣針，充氣至0.15～0.20MPa，保持1～5min，壓力無(wú)明顯下降即為合格，否則應(yīng)及時(shí)檢查、補(bǔ)焊。

（7）對(duì)所有的土工膜粘接縫進(jìn)行外觀(guān)目測(cè)檢查，涂膠應(yīng)均勻、粘接面平整，無(wú)漏粘接，并采用手撕法檢查粘接面的牢固。

（8）詳細(xì)記錄每一條接縫的位置、連接時(shí)間、檢查結(jié)果，操作人員、檢測(cè)人員應(yīng)實(shí)名簽名，作為備查資料妥善保存。

5. 結(jié)語(yǔ)

土工合成材料在工程建設(shè)中推廣迅速，復(fù)合土工膜也廣泛應(yīng)用于渠道防滲工程中。復(fù)合土工膜在南水北調(diào)工程中被廣泛應(yīng)用，取得了良好的防滲效果。