复合土工膜(复合防渗膜)分为一布一膜和两布一膜,宽幅4-6m,重量为200—1500g/平方米,抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标高,产品具有强度高,延伸性能较好,变形模量大,耐酸碱、抗腐蚀,耐老化,防渗性能好等特点。能满足水利、市政、建筑、交通,地铁、隧道、工程建设中的防渗,隔离,补强,防裂加固等土木工程需要。由于其选用高分子材料且生产工艺中添加了防老化剂,故可在非常规温度环境中使用。常用于堤坝、排水沟渠的防 渗处理。以及废料场的防污处理。
复合土工膜施工 复合土工膜是在薄膜的一侧或两侧贴上土工布,形成复合土工膜。其形式有一布一膜、 二布一膜、两膜一布等。土工布作为土工膜的保护层,使保护防渗层不受损坏。为减少紫外线照射,增加抗老化性能,zui好采用埋入法铺设。
在渠道施工中,shou先要用料径较小的砂土或粘土找平基面,然后再铺设土工膜。土工膜不要绷得太紧,两端埋入土体部分呈波纹状,zui后在所铺的土工膜上用细砂或粘土铺一层10cm左右过度层。砌上20-30cm块石(或砼预制块)作防冲保护层。施工时,应尽力避免石块直接砸在土工膜上,zui好是边铺膜边进行保护层的施工。复合土工膜与周边结构物连接应采用膨胀螺栓和钢板压条锚固,连接部位要涂刷乳化沥青(厚2mm)粘接,以防该处发生渗漏。 复合土工膜的接缝处理是一个关键工序,直接影响防渗效果。一般接缝方式有:①搭接:搭接宽度宜大于15cm;②热焊:宜于稍厚的土工膜基材,焊缝搭接宽度不小于5CM.(一般不用 胶接,长时间水浸泡易开胶,防渗效果差.)
一般防渗工程中的复合土工膜都是铺设在散粒土体上,而堆石坝在沥青混凝土斜墙或混凝土面板上铺设复合土工膜有自己的特点,既有其有利的一面也有其不利的一面,在设计中尽量扬长避短,发挥利用其有利因素,尽量减少不利方面的影响。
(1)沥青混凝土斜墙或混凝土面板是铺膜的难得的好基面,它表面平整、光滑、较之散粒土体粒径小,不易垫破复合土工膜。
(2)如果将复合土工膜不用粘接剂粘接而直接铺设在斜墙上,土工膜在一定范围可伸长变形,这一点无异于将膜铺在散粒土基上。但因膜上水压力大,膜与基面摩擦力对膜的变形范围有一定限制。有一点不同的是斜墙既有均匀变形也有集中变形(裂缝塌坑),而土基一般是缓变的。
(3)如用粘接剂将复合土工膜牢牢粘贴在沥青混凝土或混凝土面板上,此时粘接力大于或等于复合土工膜的拉力,膜的伸长变形受到斜墙的约束和限制,此时复合土工膜伸长变形大的优势将不能充分发挥,这一点对工程非常不利,设计时应力求避免,即尽量不用粘接剂,如果必需则应使粘接剂的粘结力小于膜本身的拉力,当膜即将拉断破坏时,膜能沿着斜墙滑移错动。
(4)目前沥青混凝土斜墙或混凝土面板的设计,主要从控制渗透流量和抵抗水压力的抗弯强度两个方面考虑,对于承受较高水头的斜墙其厚度主要受后者控制。复合土工膜只能受拉而不能抗弯,即铺膜不能提高斜墙承载力,所以将来斜墙仍可能产生裂缝。但如处理得当,复合土工膜可在斜墙一定宽度裂缝处不断裂,这样就可以起到防渗作用。
土工膜与混凝土、粘土、钢板衬砌等几种防水材料相比,有以下几个弱点:
(1)容易破裂,土工膜是一种高分子化合物的柔性材料,强度低,厚度也比较薄,因此容易破裂。造成破裂的原因有:①在施工过程中受损破裂;②被土石料中的石块等尖硬物刺破或顶破;③由于设计选择不当或没有局部约束被过大的水压力击穿;④铺设在支承土与混凝土面板之间的土工薄膜由于温度胀缩、重力、土体位移、浪击和水位变化的因素,可能引起界面滑动,土工薄膜将承受过度伸长、撕裂或擦伤;⑤斜面上用土和混凝土板保护土工薄膜的情况,当水位骤降,土中孔隙水应力与库水位失去平衡,土体失稳而滑动。⑥建筑物过大的变形或不均匀沉降而导致破裂;⑦由于保护层薄或埋深浅,特别是用于渠道防渗时,被人畜或植物根系弄破。这些问题很容易发生,但又是可以避免的。
(2)容易脆裂,土工膜在低温环境下,性能恶化,容易脆裂。这方面可通过选择耐低温的品种或增加保护层厚度解决,一般也不成问题。
(3)老化问题,土工膜在接触阳光、冷热气候、臭氧的条件下,将较快老化而失去性能。不过埋在水中或处于水下,不接触这些因素,其老化还是相当慢的。目前对土工膜的使用寿命,还没有一个确切的规定,试验研究和实测资料都表明,在正常的保护条件下,其寿命可达50~100年。
(4)化学腐蚀,土工膜遇上某些化学物质,如酸性、碱性液体,或矿物油,可能会被腐蚀破坏。不过在一般的工程应用中,不接触这些物质因而不必担心。但在用于封闭废弃的固体或液体时,则应考虑这方面的问题。