HDPE復(fù)合土工膜在防滲工程中的應(yīng)用

 引言
HDPE土工膜是以高密度聚乙烯樹脂為原料生產(chǎn)的一種防水阻隔型材料，全稱“高密度聚乙烯土工膜”。具有強(qiáng)度高，延伸性能較好，變形模量大，耐老化，耐酸堿、抗腐蝕，防滲性能好等，使用期長，以及重量輕、施工簡易、運(yùn)輸方便、價(jià)格低廉、料源豐富等特點(diǎn)。因此，近年來復(fù)合土工膜被廣泛應(yīng)用于鐵路、公路工程、隧道工程、建筑工程以及水利水電工程，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益及其社會(huì)效益。
1 工程概況
根據(jù)大慶石化120萬噸/年乙烯改擴(kuò)建工程總體規(guī)劃，在大慶石化公司廠區(qū)內(nèi)新建一個(gè)一般工業(yè)固體廢物填埋場，填埋場設(shè)計(jì)為梯形，底邊309.39m，高219.77m，頂邊171.4m，地基強(qiáng)夯處理，強(qiáng)夯后地基承載力特征值應(yīng)達(dá)到200KPa。壩體采用固化粉煤灰壩體，壩體兩側(cè)用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板護(hù)坡。壩體防滲層結(jié)構(gòu)采用HDPE復(fù)合土工膜
防滲。
2 HDPE土工膜特點(diǎn)分析
本工程HDPE土工膜位于非織造土工布保護(hù)層和GCL鈉基膨潤土墊保護(hù)層之上，由于HDPE土工膜比較薄，在進(jìn)行熱熔焊接時(shí)非常容易把土工膜及下層的土工布燙穿，所以需要采用熟練的操作人員進(jìn)行焊接施工。
在鋪設(shè)HDPE膜時(shí)，應(yīng)該力求焊縫最少，在保證質(zhì)量的前提下，盡量節(jié)約原材料的使用。同時(shí)也容易保證質(zhì)量。
3 HDPE膜施工方案
3.1 氣候要求
3.1.1 施工時(shí)氣溫應(yīng)以在5-40℃之間，溫度較低時(shí)，土工膜的鋪設(shè)應(yīng)緊密一些；溫度較高時(shí)土工膜的鋪設(shè)應(yīng)松弛一些；但要注意，在夏天應(yīng)盡量避免中午時(shí)的高溫時(shí)間。
3.1.2 當(dāng)氣溫過低，風(fēng)力超過4級(jí)或者雨雪天時(shí)應(yīng)停止施工。
3.1.3 在有風(fēng)天氣，當(dāng)風(fēng)力影響土工膜施工時(shí)，待焊的HDPE土工膜應(yīng)用砂袋壓牢，以利于施工。
3.2 HDPE土工膜的鋪設(shè)技術(shù)要求
①鋪設(shè)HEPE土工膜前應(yīng)有土建工程相應(yīng)的合格驗(yàn)收證明文件。②HDPE土工膜裁切之前，應(yīng)該準(zhǔn)確丈量其相關(guān)尺寸，然后按實(shí)際裁切，一般不宜按圖示尺寸裁切，應(yīng)逐片編號(hào)，詳細(xì)記錄在專用表格上。③膜與膜之間接縫的搭接寬度一般不小于10cm，通常就使焊縫排列方向平行于最大坡度，即沿坡度方向排列。④通常在拐角及畸形地段，應(yīng)是接縫長度盡量減短。除特殊要求外，在坡度大于1：6的斜坡上距頂坡或應(yīng)力集中區(qū)域1.5米范圍內(nèi)，盡量不設(shè)焊縫。⑤HDPE土工膜在鋪設(shè)中，應(yīng)避免產(chǎn)生人為褶皺，溫度較低時(shí)，應(yīng)盡量拉緊，鋪平。⑥土工膜鋪設(shè)時(shí)應(yīng)注意均勻平整，不可出現(xiàn)扭曲、褶皺、重疊，并要特別注意過量拉伸超過其強(qiáng)度和變形的極限，發(fā)生破壞或撕裂、局部頂破等現(xiàn)象。斜坡施工時(shí)，應(yīng)保持一定的松緊度，避免使其變形超過土工膜的彈性極限。鋪設(shè)方向應(yīng)該順坡由上而下進(jìn)行。⑦鋪膜時(shí)，注意張馳適度，避免應(yīng)力集中和人為損傷，要求土工膜與地基結(jié)合面務(wù)必吻合平整，切不可有上、下游方面凸出的褶皺。土工膜應(yīng)自然松弛與支持層貼實(shí)，不宜折褶、懸空。⑧HDPE土工膜鋪設(shè)完成后，應(yīng)盡量減少在膜面上行走、搬動(dòng)工具等，凡能對(duì)防滲膜造成危害的物件，均不應(yīng)放在膜上或攜帶在膜上行走，以免對(duì)膜造成意外損傷。
3.3 HDPE土工膜的拼接
①拼接方法。本工程HDPE土工膜的拼接采用焊接形式，采用雙焊縫進(jìn)行搭焊。HEPE工膜焊接質(zhì)量的好壞是決定復(fù)合土工膜防滲性能成敗的關(guān)鍵，所以必須做好土工膜的焊接，保證焊接質(zhì)量。
②焊接的技術(shù)要求。焊縫處土工膜應(yīng)熔結(jié)為一個(gè)整體，不得出現(xiàn)虛焊、漏焊或超量焊。出現(xiàn)虛焊、漏焊時(shí)，必須切開焊縫，使用熱熔擠壓機(jī)對(duì)切開損傷部位用大于破損直徑一倍以上的母材補(bǔ)焊。焊縫雙縫寬度宜采用2×10mm。橫向焊縫間錯(cuò)位尺寸應(yīng)大于或等于500mm。
T字形接頭宜采用母材補(bǔ)疤，補(bǔ)疤尺寸可為300mm×300mm。疤的直角應(yīng)修圓。焊接中，必須及時(shí)將已發(fā)現(xiàn)破損的土工膜裁掉，并用熱熔擠壓法焊牢。
3.4 復(fù)合土工膜的錨固
土工膜與土基聯(lián)接，土工膜直接埋入錨固溝，填土并夯實(shí)，在錨固處不得滲水或被拔出。
3.5 墊層及保護(hù)層施工
①墊層施工。墊層厚度應(yīng)在10cm以上。墊層材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，其中不得含有任何易刺破聚乙烯土工膜的尖銳物體或雜物。
必須按墊層施工設(shè)計(jì)進(jìn)行，不得在墊層施工中破壞已鋪設(shè)完工的土工膜。
②面層施工：面層厚度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。面層施工應(yīng)按國家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。
③保護(hù)層施工：在土工膜鋪設(shè)及焊接驗(yàn)收合格后，應(yīng)及時(shí)填筑保護(hù)層，填筑保護(hù)層的速度，應(yīng)與鋪膜速度相配合。保護(hù)層施工工作面不宜上重型機(jī)械和車輛，宜鋪放木板，用手推車搬運(yùn)過篩細(xì)土料，攤平后人工壓實(shí)，再鋪設(shè)砂礫石保護(hù)層。
遇特殊情況非上重型機(jī)械和車輛不可時(shí)，必須通過試驗(yàn)論證。
用浸水泡實(shí)法填筑砂土料保護(hù)層時(shí)，填筑斷面尺寸宜留沉陷量。
不應(yīng)使用有可能損傷土工膜的工具。填筑保護(hù)層的土料應(yīng)不含石頭、樹根、草根等雜物。
4 HDPE土工膜施工的質(zhì)量控制
4.1 原材料質(zhì)量控制 進(jìn)場的HDPE土工膜必須具有廠家提供的合格證書和使用說明書。土工膜外觀上不允許有針眼、疵點(diǎn)和厚薄不均現(xiàn)象；土工膜不允許有裂口、裂紋或者退化變質(zhì)等材料。在運(yùn)輸過程中和運(yùn)抵工地后應(yīng)妥善保存，避免日曬，盡量減少裝卸次數(shù)。
4.2 施工過程控制
4.2.1 HDPE土工膜鋪設(shè)前應(yīng)編制好施工方案，說明鋪設(shè)方法和技術(shù)措施，經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后方可施工。
4.2.2 施工人員均應(yīng)穿平底布鞋或軟膠底鞋進(jìn)行鋪設(shè)，嚴(yán)禁穿釘鞋以防踩壞土工膜，做到隨鋪隨壓，復(fù)合土工膜鋪設(shè)要與保護(hù)層鋪設(shè)相協(xié)調(diào)。
4.2.3 HDPE土工膜的拼接施工中，焊縫質(zhì)量是拼接的關(guān)鍵，在施工中尤其要加強(qiáng)接縫的檢測，檢測方法有兩種：目測法和現(xiàn)場檢漏法。
4.2.4 復(fù)合土工膜施工中，上下部的錨固是重要的環(huán)節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格按施工圖紙施工并經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收。
4.3 質(zhì)量檢測 施工完的質(zhì)量檢測主要是抽樣檢測，施工單位先自檢，在自檢合格后，提交監(jiān)理單位、質(zhì)量檢測部門和甲方聯(lián)合進(jìn)行抽樣檢測。
5 結(jié)語
復(fù)合土工膜在大慶石化公司新建工業(yè)固體廢物填埋場防滲工程應(yīng)用中，防滲效果良好，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和很好的使用推廣價(jià)值。