膨潤土防水毯在河道防滲工程中的應用

【摘 要】鈉基膨潤土遇水可以膨脹24倍以上，并經過針刺工藝形成非常穩定的膠狀防水層。具有濾失量低和黏性高的特性。它是目前新型、環保、生態的防水卷材。本文著重探討一下鈉基膨潤土防水毯在河道防滲工程中的應用。

【關鍵詞】膨潤土防水毯；河道防滲；工程；應用

0.引言

鈉基膨潤土復合防水毯（GCL） 是一種新型土工合成材料。它由經過級配的天然鈉基膨潤土顆粒和相應的外加劑混合為原材料，經針刺工藝及設備，把膨潤土顆粒固定在土工布和塑料編織布之間而制成的毯狀防水卷材。膨潤土防水毯既具有土工材料的全部特性，又具有優異的防滲性能。本文著重探討一下膨潤土防水毯在河道防滲工程中的應用。

1.膨潤土防水毯的特點

1.1綠色環保

防水毯所采用的原料為鈉基膨潤土，不需要任何添加劑即達到國家相關標準，不老化、不腐蝕、不變質，對人體和環境，不產生任何傷害和污染，是天然綠色環保材料。

1.2性能優異

鈉基膨潤土防水性能往往比建筑物更耐久。鈉基膨潤土在水壓狀態下形成高密度橫隔膜，厚度為3mm時透水性相當于100倍的30cm厚度粘土的密實度，自保水性能可見一斑。

1.3施工簡捷

只需用膨潤土粉末和釘子、墊圈等進行連接和固定；不受氣溫等天氣和施工環境影響，在寒冷、潮濕環境中可直接施工。自然搭接，在搭接處撒上膨潤土粉，遇水后膨潤土防水毯即能夠自行搭接，是世界上唯一的用水來啟動防水功能的材料。完工后亦不需要特別檢查；如果發現防水缺陷維修容易簡單。GCL在現有防水材料中，施工工期最短，操作最容易。對縮短工期、節省成本效果顯著。

2.原材料采購、運輸與儲存

2.1采購

膨潤土防水毯特性滿足《鈉基膨潤土防水毯》（JG/T193-2006）中的基本要求，同時根據設計要求滲透系數、吸藍量等部分指標應高于規范要求。

2.2運輸與儲存

膨潤土防水毯采購、運輸、儲存等工序要持續連貫進行，防止任何環節對材料的損壞。在運輸和裝卸以及儲存過程中應保證使膨潤土料不得受潮。

防水毯最好采用倉庫儲存，如果露天堆放防水毯需用防水材料下鋪底上覆蓋，存放的材料不能在水中浸泡。

3.鈉基膨潤土防水毯施工工藝措施

3.1土方開挖

土方開挖按照分條塊、隔塊施工的方案進行。按照事先劃分的條塊隔塊開挖，一次性開挖到設計高程。

3.2防滲基礎處理

在防滲工程施工前必須保證防滲基礎和壤土墊層的密實。基礎處理不合格不得實施防滲工程。

3.3鈉基膨潤土防水毯的鋪設

A、鋪設方案：采用吊車吊裝至作業面，人工鋪設的施工方法。

B、施工方法：

①防水毯用吊車按設計要求就位然后人工平展攤開，紡織土工布（黑面）朝下，無紡布（白面）朝上。

②底面鋪設時應平行搭接，水流上游的防水毯應壓在下游的防水毯上面，布面不可張拉過緊或褶皺，適量放松并緊貼地面。

③防水毯搭接處寬度縱、橫向不能小于50cm，搭接時應將防水毯完全覆蓋在基面上沒有空隙，要防止沙土、碎石等雜物進入搭接部位。在搭接鋪設好后，將搭接處掀開，二層重疊間在正中間位置要均勻撒上寬30cm、厚5mm膨潤土粉，搭接縫應平整嚴禁皺折。搭接處不宜設在拐角處，應至少離開50cm。

④防水毯鋪設結束后，立即進行膠結砂保護層的施工，鋪設好的防水毯應在24h內覆蓋，不可以無遮蓋過夜。

C、防水毯鋪設后的固定：

①外形不規則部分的接縫除用膨潤土粉加固外還需在接縫外表涂抹漿狀膨潤土加強。

②鋪設的防水毯出現破損時，先做明顯標識，破損如為釘孔，用膨潤土防水漿封閉即可。較大的破損，先用膨潤土防水漿將破損部位封閉，再用同質一塊完整的防水毯塊依其破損尺寸再加寬約50cm覆蓋，并使用水泥釘固定；同時用膨潤土防水漿將補丁周邊封閉。防水毯一旦空鼓，應割開或切除少許防水毯，使之平整并與基面伏貼后用處理破損的方法處理割開或切除部位。

③各條塊間預留的防水毯應事先用優質塑料布包裹，并把塑料布的外邊壓在已澆筑的膠結砂下，待跳倉的條塊澆筑膠結砂前，再把塑料布割開，鋪平防水毯后進行下一工序施工。

3.4碾壓膠結砂施工

3.4.1施工方法

碾壓膠結砂用砂由施工現場采砂，采用強制式攪拌站拌制，碾壓膠結砂投料順序為：砂—水泥—粉煤粉—水，拌合時間不少于90s。膠結砂采用進占法鋪筑，攤鋪機平倉，鋪料厚度按碾壓試驗確定。碾壓完成后及時用核子密度儀進行膠結砂壓實容重檢測，不符合要求的要增加碾壓遍數。在碾壓膠結砂施工結束達到終凝后，進行切縫。縱縫、橫縫間距5m，切半縫，縫寬5～10mm，縫深20cm。采用機器切縫時，嚴格控制切割深度，不得破壞膠結砂保護層下部的膨潤土防水毯，亦不得切縫深度不足。切縫完成即開始灑水覆蓋養護，養護時間為28天。

3.4.2施工要點

鈉基膨潤土防水毯鋪設施工最大的特點是需要連貫性。即在基礎壤土層碾壓施工完畢，驗收合格后，就要進行防水毯的鋪設，隨后立即進行碾壓膠結砂施工。同時施工中不但要保證作業的連貫性，還要保證各個工作面的順利交替，更要滿足膠結砂的施工強度。

4.鈉基膨潤土防水毯的防滲原理及主要優點

4.1防滲原理

膨潤土，是一種以蒙脫石為主要成分的粘土礦物，其重要特性是遇水后膨脹，膨脹系數≥26ml/2g，膨潤土防水毯的防滲，主要是利用夾封在材料中間的膨潤土吸水后，在上下兩層土工織物及回填保護層的壓力下，使其局限在一定的空間內膨脹，從而形成致密的膠凝體，以此達到防滲的作用。

4.2主要優點

（1）鈉基膨潤土被無紡織物的高強纖維經集束針刺后充分纏繞，從而使膨潤土顆粒牢固的夾封于兩層土工織物之間，更耐水流沖刷。

（2）膨潤土吸水后高度膨脹，形成的凝膠防滲體止水性強、導水率極低，且在干濕、凍融反復循環下不降低防滲效果。

（3）膨潤土防水毯具有獨特的自我修復功能，當遇有貫通物穿透防水毯時（如鐵釘、鋼筋、樹根、草根等），膨潤土膠凝體能自動填補貫通物四周的空隙，重新形成防水層。

（4）施工快捷方便無需專業施工人員及專用施工機械。材料本身為柔性卷材，可根據工地實際需要任意裁剪鋪設，材料接縫視場地實況搭接30～50cm，并在搭接處均勻的撒上寬度不低于10cm、厚度不低于4mm的膨潤土粉即可達到防滲效果。

5.結論

綜上所述，采用以鈉基膨潤土防水毯防滲的施工方案可以避免大量土方的開挖和外運，有效的保護環境，減少工程造價，并且縮短工期，同時還節省了材料、人力、物力、機械設備等費用，效益顯著。

【參考文獻】

[1]權紅娟.膨潤土防水毯在西安護城河改造工程設計中的應用[J].地下水，2012，02.

[2]趙志昆.人工河工程的防滲設計與施工[J].黑龍江農業科學，2012，08.

[3]鄭勇亞.膨潤土防水毯應用若干問題探討[J].中國建筑防水，2011，21.