複合土工膜廣泛套用於渠道防滲工程。土工合成材料在土木工程，尤其是在防洪搶險工程中的大量套用及其成效，引起了廣大工程技術人員的高度重視。對於土工合成材料的套用技術，國家從防滲、反濾、排水、加筋、防護等方面，提出了規範性技術要求，大大加快了新材料的推廣套用步伐。該材料在灌區渠道防滲工程中得到廣泛套用，結合施工實踐，淺談複合土工膜的套用技術。
基本介紹
簡介,套用技術,性能,施工,水壓測定,經編,選擇竅門,廣義名稱,施工事項,特點,防滲鋪蓋,特徵,使用年限,選型,技術要求,功能加強,施工問題,焊接規範,工序流程,工程概況,主要防水材料,基礎條件,焊接與鋪設技術,質量驗收,施工進度,建議,規格,設計材料,
簡介
複合土工膜是用土工織物與土工膜複合而成的不透水材料，它主要用於防滲，複合土工膜分為一布一膜和兩布一膜、寬幅4-6m，重量為200-1500g/m2，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學性能指標高，能滿足水利、市政、建築、交通、捷運、隧道等土木工程需要。由於其選用高分子材料且生產工藝中添加了防老化劑，故可在非常規溫度環境中使用。
套用技術
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，耐酸鹼、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，捷運、隧道、工程建設中的防滲、隔離、補強、防裂加固等土木工程需要。常用於堤壩、排水溝渠的防滲處理，以及廢料場的防污處理。
土工膜生產車間
施工
複合土工膜是在薄膜的一側或兩側經過烘箱遠紅外加熱，把土工布和土工膜經導輥壓到一起形成複合土工膜。隨著生產工藝的提高，還有一種流延法做複合土工膜的工藝。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，最好採用埋入法鋪設。
施工中，首先要用料徑較小的砂土或粘土找平基面，然後再鋪設土工膜。土工膜不要繃得太緊，兩端埋入土體部分呈波紋狀，最後在所鋪的土工膜上用細砂或粘土鋪一層10cm左右過渡層。砌上20-30cm塊石（或砼預製塊）作防沖保護層。施工時，應盡力避免石塊直接砸在土工膜上，最好是邊鋪膜邊進行保護層的施工。複合土工膜與周邊結構物連線應採用膨脹螺栓和鋼板壓條錨固，連線部位要塗刷乳化瀝青（厚2mm）粘接，以防該處發生滲漏。
複合土工膜施工圖片
水壓測定
複合土工膜的耐靜水壓測定
1.複合土工膜的耐靜水壓原理在複合土工膜兩側壓力水頭達到一定值後，複合土工膜就會破裂。逐級增加試樣兩側水力壓養，並保持一定時間，當滲流量急速增加，表示試樣受到破壞，也就獲得了試樣的耐靜水壓值。
2.保持複合土工膜的上述壓力至少2h，觀察滲流管水位變化情況，複合土工膜水位基本穩定（滲流量為0），則以0.1-0.2mpa，為級差逐級增加壓力，每級均保持2h，直至出現滲流量快速增加現象，表明試樣已出現破裂，此前一級壓力即作為耐靜水壓（mpa）
3.複合土工膜如只需判定土工膜樣品是否達到某一規定耐靜水壓值，則可直接加壓到此壓力並保持2h，再判定是符合要求。
4.複合土工膜每個樣品至少測定3個試樣，以最低值作為樣品的耐靜水壓。
經編
經編複合土工膜特性 ：高抗拉強度、低延伸率、縱橫向變形均勻、抗撕裂強度高、耐磨性能優良、隔水性強。經編複合土工膜。
選擇竅門
複合土工膜規格的選擇與下墊層平整度、材料允許拉應力、材料彈性模量、鋪設範圍內的最大水頭及覆蓋層最大粒徑等有關，其厚度設計除考慮主要由水壓力要求的強度外，還需考慮暴露、埋壓、氣候、使用壽命等套用條件，並按國家現行有關標準的規定確定設計厚度及實際厚度。
廣義名稱
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PE膜直接淋膜都可以稱為複合土工膜(另外，像EVA材質的複合防水板也可以叫做複合土工膜，並且廣泛套用到公路鐵路的隧道項目上)。複合土工布和複合土工膜有些產品是叫法不同，所指的產品卻是相同的。由於土工布是新興材料對於名稱沒有規範的稱呼，所以造成了土工膜定義的混亂和不規範。印度開發黃麻土工布——嚴格意義上說所有的用在土木工程上的膜類狀材料都可以統稱為土工膜，所謂複合土工膜就是將兩種材質結合或者連線在一起使用有隔離防滲作用的複合材質的土工膜。
複合土工膜簡單通俗的講就是把塑膠顆粒通過淋膜的方法，製作成塑膠薄膜，成為土工膜亦稱防水板(根據土工膜的厚度來分別)。 因複合土工膜採用土工布(機織布或塑膠編織布)作為基布，所以它除具有土工隔離、排水、加筋、防護作用外，還具有封閉(防滲)功能，可廣泛套用於水利堤壩、築路、機場、排水、房屋、環保等許多領域，在工程中主要起防滲、防護、加固等作用。
施工事項
（1）使用須採用埋入式：覆蓋厚度不宜小於30cm。
（2）整修防滲系統應有：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。與膜接觸面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。
複合土工膜廣泛套用於水庫防滲工程
特點
1.幅寬6米，國內最寬複合膜；
2.抗穿刺強度高，摩擦係數大；
3.耐老化性能好，適應環境溫度範圍大；
4.優良的抗排水性能；
5.適用於水利、化工、建築、交通、捷運、隧道、垃圾處理場等工程。
複合土工膜
防滲鋪蓋
特徵
複合土工膜以塑膠薄膜作為防滲基材，與無紡布複合而成的土工防滲材料，它的防滲性能主要取決於塑膠薄膜的防滲性能。國內外防滲套用的塑膠薄膜，主要有聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（HDPE,LDPE,LLDPE）、乙烯/醋酸乙烯共聚物（EVA）
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）為增強材料，通過與複合土工膜複合而成的新型土工材料。經編複合土工膜不同於一般複合土工膜。其最大特點是經線與緯線的交叉點不彎曲，各自處於平直狀態。用捆綁線將兩者綑紮牢固，可全面較均勻同步，承受外力，分布應力，且當施加的外力撕裂材料的瞬時，紗線會沿初裂口擁集，增加抗撕裂強度。經編複合時，即利用經編捆綁線在經，緯紗與短纖針刺非織防水土工布的纖維層間反覆穿行，使三者編結為一體。因而經編複合土工膜既具有高抗拉強度，低延伸率的特點，又兼有複合土工膜的防水性能。因此經編複合土工膜是一種具在加筋增強、隔離、防護作用的防滲材料。它是當今國際上高水平的套用土工複合材料。
複合土工膜產品
使用年限
鑒於複合土工膜部分現場觀測成果合成材料在工程套用中具有一定的抗老化能力，故有些國家的某些檔案中對其使用年限作了較為寬限的規定，如前蘇聯BCH07-74《土石壩套用聚乙烯防滲結構須知》中規定，聚乙烯土工膜可用於使用年限不超過50年的建築物。奧地利林茨公司發表的“聚丙烯複合土工膜土工合成材料的長期性狀”一文中的結論寫道：“對聚丙烯的15年以上的現場套用經驗表明，它們的化學和生物穩定性高，織物的最大損壞是在施工中，鋪設以後沒有大變化，可預期超過100年的穩定性。
其主要機理是以塑膠薄膜的不透水性隔斷土壩漏水通道，以其較大的抗拉強度和延伸率承受水壓和適應壩體變形；而無紡布亦是一種高分子短纖維化學材料，通過針刺或熱粘成形，具有較高的抗拉強度和延伸性，它與塑膠薄膜結合後，不僅增大了塑膠薄膜的抗拉強度和抗穿刺能力，而且由於無紡布表面粗糙，增大了接觸面的摩擦係數，有利於複合土工膜及保護層的穩定。同時，它們對細菌和化學作用有較好的耐侵蝕性，不怕酸、鹼、鹽類的侵蝕，在避光使用情況下，使用壽命長。
選型
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。
技術要求
①工藝流程
複合土工膜防滲採取邊挖、邊鋪、邊夯、邊護的區段循環作業
②基面清理
基面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乾淨，基面不允許有局部凹凸現象，清理好的基面要用夯錘或夯板夯緊，使之密實平整。
③複合土工膜鋪設
鋪膜時，一定要由下而上鋪設。膜與膜之間及膜與基面之間要壓平貼緊，但不宜將膜拉得過緊，一般要略松一點，但不能在膜底留有氣泡。因為土工膜比較薄且很輕，鋪好以後，在未鋪好保護層以前，極易被風吹動，所以一次鋪膜面積不宜太大，最好邊鋪膜邊蓋保護層土料。
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，本工程設計採用膠粘，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面積的土工膜膠貼上補好。
④保護層及護面
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，保證乾容重在1.5以上，並隨時取樣檢驗。回填保護層及砌築塊石護面時，一定要輕放，以免撞破土工膜。在塊石護面下面，應鋪填100mm厚的碎石或礫石墊層，以防止因水位變化，風浪等因素的影響而淘刷土料保護層。乾砌塊石採取人工掛線鋪砌，石塊應緊密嵌固，面層塊石個體重量應大於48kg，所有空隙均用小塊石充填。
⑤周邊接界處理
周邊接界處理的要求是將複合土工膜與周邊土體聯結緊密，封堵滲流入口，截斷側向的滲漏路徑，防止滲水進入土工膜底面，形成水泡，在庫水位下降時脹破土工膜。因此周邊接界一定要挖截水槽，並將土工膜埋入槽內。具體布置見設計圖。
說起複合土工膜必須強調國家的技術標準：GB/T17642-2008 ，國家標準對各種規格複合土工膜有具體的參數要求。按照工藝區別來說複合土工膜主要有熱複合法複合土工膜和淋膜法複合土工膜之分。
複合土工膜在工程中的套用
功能加強
1、複合土工膜與支撐材料接觸面應力求平整，以免薄膜被刺破喪失其防滲作用，否則，應設細粒墊層，以保護薄膜不被損傷。
2、通常在拐角及畸形地段，應是接縫長度儘量減短，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，儘量不設焊縫。
3、複合土工膜自身的連線，防滲薄膜的連線方式可歸納為三種，即粘結法、焊接法以及硫化法，視防滲薄膜的原材料的不同而選擇，所有連線縫的抗滲性能均應進行檢查，以防接縫連線不好而滲漏。
4、複合土工膜與周邊邊界的連線。複合土工膜與周邊邊界必須嚴密結合，施工時可在地基和岸坡開挖錨固槽連線，如果地基是淺層砂礫石透水層，則應將砂礫石開挖掉，直至基岩然後澆築混凝土底座，將土工膜固定在混凝土內，如果地基是不透水粘水層，可開挖深為2m，寬為4m左右的錨固槽，將土工薄膜置於槽內，然後密實回填粘土；如果地基是深厚的砂礫石透水層，可採用土工薄膜鋪蓋的方式進行防滲，其長度根據計算確定，鋪蓋部位必須整平，並鋪設厚約30cm，最大粒徑為20mm的過渡層，同樣膜上也要鋪設過濾層，隨後加設保護層，薄膜周邊應與兩岸岸坡不透水層嚴密結合，防滲薄膜與錨固槽的連線視薄膜與混凝土的允許接觸滲透坡降確定。聚氯乙烯和丁基橡膠類薄膜可用粘合劑或溶化劑很好的粘著於混凝土面上，故嵌入長度適當可短些，因聚乙烯薄膜不能粘著於混凝土面上，故嵌上混凝土的長度至少為0.8m。
5、複合土工膜鋪設完成後，應儘量減少在膜面上行走、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。
施工問題
1）複合土工膜材料質量檢測。
2）堤坡的清理、平整場地，清除一切尖角雜物，欠坡回填夯實、富坡削坡挖平後經監理驗收合格，為複合土工膜鋪設提供工作面。
3）土工膜場內拼接為了施工方便，保證拼接質量，複合土工膜應儘量採用寬幅，減少現場拼接量，施工前應根據複合土工膜幅寬、現場長度需要，在單位內剪裁，並拼接成合符要求尺寸的塊體，卷在鋼管上，人工搬運到工作面鋪設。
1）複合土工膜的鋪設方法：
複合土工膜鋪設分渠底鋪設、坡面鋪設兩個部分。鋪設方法：沿渠道軸線方向水平滾鋪。坡面鋪設在坡面驗收合格後，從順坡面軸線方向滾鋪，與渠底的複合土工膜連線採用丁字形連線。
2）複合土工膜的鋪設技術要求：
鋪設應在乾燥和暖天氣進行，為了便於拼接，防止應力集中，複合土工膜鋪設採用波浪形鬆弛方式，富餘度約為1.5%，攤開後及時拉平，拉開，要求複合土工膜與坡面吻合平整，無突起褶皺，施工人員應穿平底布鞋或軟膠鞋，嚴禁穿釘鞋，以免踩壞土工膜，施工時如發現土工膜損壞，應及時修補。
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%的余幅，以備局部下沉拉伸。考慮到本工程的實際情況，邊坡採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，應設在平面上；
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。
焊接規範
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。)
工序流程
1.基礎開挖
2.做湖底砂漿保護層（H20-30mm）
3.削坡、密實與平整
4.複合土工膜與垂直擋水牆貼上
5.基面平整、清除、工序交接
6.水下水管口的密封止水
7.複合土工膜鋪設與焊接
8.工序交接
9.焊接與修補質量驗收
10.竣工驗收
工程概況
1.最高設計水位：0.6m左右。
2.防水施工總面積約800㎡。
3.陶粒磚砌築擋水牆。
4.水下設有崩坑。
主要防水材料
1.複合土工膜卷材，規格為：50*4m；150g/㎡/0.5mm/150g/㎡。
2.GB橡膠止水條。
基礎條件
1.基礎造形和開挖後，須進行削坡，平整碾壓或夯實處理。擾動土質的置換與回填，應分層灑水碾壓或夯實，每層厚度≯400mm。
2.清除基礎表面裸露的具有刺破隱患的物質，如磚、石、瓦塊、玻璃和金屬碎屑；樹枝、植物根莖等。 清理場內有障礙物，提供必須的鋪設施工條件。
3.周邊擋水牆、泵坑、橋樑基礎，以及水下管口的安裝和預留等工作，必須在複合土工膜施工前結束。
焊接與鋪設技術
1.焊接技術
①焊道搭接寬度：80~100mm；平面和垂直面的自然褶皺分別為：5%~8%；預留伸縮量：3%~5%；邊角料剩餘量：2%~5%。
②熱熔焊接工作溫度280~300℃；行進速度2~3m/min；焊接形式為雙焊道。
③破損部位修複方法，裁剪規格相同的材料，熱熔粘補，聚乙烯膠密封。
④焊道處無仿布的連線，採用機械縫合。
⑤水下管口的密封止水，採用GB橡膠止水條密封，金屬包紮並防腐處理。
2.鋪設技術
①複合土工膜鋪設和展開方向，由E向W或由W向E進行，每幅鋪設長度中，包括兩側擋水牆高度一次完成。
②鋪設順序，自渠道軸線向S、N兩側推進。
③施工工序，先做湖底複合土工膜的砂漿保護層（20-30mm），再做與垂直擋水牆的貼上。
④複合土工膜與擋水牆的貼上工藝。將粘接劑塗刷在複合土工膜與擋牆的貼上面上，乾燥靜置時間約5分鐘，然後進行貼上、擠壓、佛平。粘接劑由瀝青乳膠塗料、水泥、水拌合而成。貼上完畢，在水位線以上釺釘錨固，並做防水、防腐處理。
質量驗收
2.施工質量驗收，分為施工單位自檢，承包單位抽檢等內容。
3.焊接質量檢驗，採用“充氣壓力法”，破損修復用“目測法”，充氣壓力檢測指標為0.06Mpa。
4.質量驗收過程包括，工序交接程式，竣工驗收等內容。
5.人工湖正常滲漏量：≤15mm/24h（含季節蒸發損失量）。
施工進度
1.日功效，一台機組每日按施工面積為2000~2500㎡。
2.計畫工期為3日。
建議
1.加強複合土工膜成品的防護和管理，提高相關施工人員的防水意識，對於保證工程質量，按期投入正常運行。具有十分重要的意義。
2.建議由承包方通知並派專人監管，與防水材料相關的施工人員，發現複合土工膜破損，要及時通報防水施工人員修補。
3.複合土工膜須防止粘上油污，否則會降低粘接強度。貯存和保護《見土工膜施工方法簡介》。
4.建議本工程注意如下環節：
①複合土工膜焊接為成品後，必須先做湖底砂漿保護層。
②橋樑基礎防水，採用鋼筋穿膜焊接法，用砂漿保護層防止電焊時所造成的質量隱患。
③複合土工膜與牆面的貼上，須防止大面積空鼓的出現。
規格
1.一布一膜（布：100-1000g/m2膜厚：0.1-1.5mm）
2.兩布一膜（布：80-600g/m2膜厚：0.2-1.5mm）
3.一布兩膜（布：100-1000g/m2膜厚：0.1-0.8mm）
4.多布多膜（布：100-1000g/m2膜厚：0.1-0.8mm）
設計材料
1.根據工程性質、類別、套用部位，使用條件、設計要求等來選擇適宜的種類及規格。
2.根據工程設計的水壓力要求強度，以及暴露、埋壓、氣候、使用壽命等套用條件，來確定土工膜的厚度。
3.根據工程實際尺寸、面積、施工條件、施工能力，以施工時接縫最少為原則，來確定土工膜的寬度與長度。
4.當基層為混凝土結構時，宜選擇可直接在水泥基層上直接粘接的長絲無紡布複合土膜。
5.公路中套用於防滲處理，中央分隔帶下部防滲時一般採用一布一膜200-300g/m。
