復合土工膜在渠道襯砌工程中的應用

童暢 梅楊楊

【摘要】復合土工膜是用土工織物與土工膜復合而成的不透水材料，抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學性能指標高，具有強度高，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，被廣泛用于工程施工。

【關鍵詞】復合土工膜;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）南水北調中線一期工程總干渠沙河南～黃河南（委托建管項目）寶豐郟縣段位于河南省平頂山市境內，寶豐郟縣段第三施工標段樁號：SH（3）29+500～SH（3）35+800，全長為6.3Km。

（2）渠道為梯形斷面，渠道內一級邊坡為1：2～1：2.75，二、三、四級邊坡為1：1.5～1：2.5，一級馬道（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。混凝土襯砌強度等級為C20，抗凍標號F150，抗滲標號W6。全渠段采用復合土工膜防滲，渠道邊坡結構自下而上為：砂礫料層20cm、聚苯乙烯保溫板2cm（2.5cm）、復合土工膜（150g/m2-0.3mm-150g/m2）、C20襯砌混凝土10cm;渠底結構自下而上為：砂礫料層20cm、復合土工膜（150g/m2-0.3mm-150g/m2）、C20襯砌混凝土8cm。

2. 復合土工膜的特點及技術要求

2.1復合土工膜的特點。

復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，耐酸堿、抗腐蝕，耐老化，防滲性能好等特點，能滿足水利、市政、建筑、交通，地鐵、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，常用于堤壩、排水溝渠的防滲處理，以及廢料場的防污處理。

2.2寶郟三標復合土工膜的技術要求。

渠道防滲采用600g/m2（150g/m2-0.3mm-150g/m2）兩布一膜復合土工膜作為防滲材料，布為寬幅聚酯長絲針刺土工布。復合土工膜技術性能指標應符合下列要求：復合體幅寬應大于5m，生產過程中兩側土工布表面應有加糙工序，且土工布表面手搓時不得脫絲;復合土工膜應采用全新原料，不得添加再生料，聚乙烯膜應為無色透明，無毒性、對水質無污染;復合土工膜性能指標見表1、表2。

3. 渠道襯砌復合土工膜施工

3.1復合土工膜的鋪設。

（1） 渠坡：鋪設時由坡肩自上而下滾鋪至坡腳，中間不應有縱向連接縫，相鄰兩幅土工膜以上游土工膜壓下游土工膜的方式搭接。渠坡和渠底結合部以及和下段待鋪的復合土工膜部位要預留足夠的搭接長度，一般控制在50～80cm，坡肩處預留復合土工膜的長度應滿足設計要求。鋪設過程中可用編織袋裝土覆壓，隨鋪隨壓，以防止復合土工膜滑移。

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

（3）齒槽部位：鋪設齒槽部位的復合土工膜時，應松弛適度，且與齒槽貼緊，鋪設完畢后及時用臨時支撐固定保溫板和土工膜。

3.2復合土工膜的裁剪。

復合土工膜裁剪應整齊平順，并保證足夠的搭接寬度。

3.3復合土工膜的連接。

復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）焊縫搭接處保證無水、無塵、無垢，水汽用吹風機吹干，保持焊接面清潔干燥。土工膜平行對正，焊縫處土工膜應熔結為一個整體。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，應進行土工膜試焊，焊接溫度一般加熱到280℃，行走速度按3m/min進行焊接，可根據環境溫度、濕度進行適當調整，保證土工膜焊接質量。在焊接過程中和焊接后2h內，焊接面不承受任何拉力，防止焊接面發生錯動。

（3）復合土工膜施工中優先采用焊接法施工，渠底復合土工膜與渠坡預留復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、整平預留的復合土工膜，粘接面要保證干潔、無雜物等;然后在下層土工膜粘接面上均勻涂抹KS膠，涂膠做到不過厚、無漏涂;最后將上層土工膜與粘接面對齊、壓緊，使粘接面充分粘合。一次涂膠長度不宜過長，否則容易影響粘接質量。在粘接過程和粘接后2h內，粘接面不得承受任何拉力，嚴禁粘接面發生錯動。土工膜的粘接強度不低于母材的80%。土工膜有破損、孔洞、撕裂等缺陷應及時用合格的母材采用KS膠粘接修補，其范圍宜超出破洞周邊10～20cm。粘接過程中，表層土工布一般采用手撕配合硬絲刷清理，最后采用熱風槍清理粘接面上殘留絲線。

3.3.2土工布縫合。

土工布縫合時，將上層土工布和中層土工膜向兩側翻疊，將底層土工布鋪平、搭接、對齊，進行縫合。土工布縫合采用手提縫包機，縫合時針距控制在6mm左右，連接面應松緊適度、自然平順，土工膜與土工布聯合受力。上層土工布縫合方法與下層土工布縫合方法相同，土工布縫合強度應不低于母材的70%。

3.3.3復合土工膜保護。

（1）與鋪設土工膜無關人員不得進入施工現場;

（2）所有進入土工膜施工現場人員，必須穿對土工膜無損傷的膠底鞋，進入現場任何人不準吸煙;

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

（4）復合土工膜材料在裝卸、搬運過程中不得使用任何可能對材料造成機械損傷的器具;

（5）檢驗合格后的防滲層必須及時覆蓋，覆蓋時由專人看管，不得損傷復合土工膜，若有損傷，必須及時修補;

（6）所有施工人員必須注意安全，文明施工;

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

3.3.4接縫檢測。

采用的方法為目測法、現場檢漏法。

（1）目測法：觀察有無漏接，接縫是否有無燙損、無褶皺，是否拼接均勻等。

（2）現場檢漏法：對所有的土工膜焊縫嚴格按照設計要求逐條進行充氣檢驗。采用充氣法，焊縫為雙條，兩條之間留有約10mm的空腔。將待測兩端焊死，插入氣針，充氣至0.15～0.2MPa，靜觀1～5min，觀察壓力表，如氣壓無明顯下降，表明不漏，接縫合格，否則進行及時修補。聯合驗收完成后，應及時采用土工膜用KS膠粘接修補針孔。對所有的土工膜粘接縫進行外觀目測檢查，涂膠應均勻、粘接面平整，無漏粘接，并采用手撕法檢查粘接面的牢固。

3.4復合土工膜與建筑物粘接。

復合土工膜與墩、柱、墻等建筑物須進行粘接，粘接寬度不小于設計要求，建筑物周圍復合土工膜應充分松弛。為保證土工膜與建筑物粘結牢固，防水密封可靠，在對土工膜或墩柱進行涂膠之前，應將涂膠基面清理干凈，保持干燥。涂膠均勻布滿粘結面，無過厚、漏涂現象。在粘結過程和粘結后2h內，粘結面不得承受任何拉力，嚴禁粘結面發生錯動。

3.5一般注意事項。

（1）采購復合土工膜時，應按渠坡坡長及坡肩錨固長度、坡腳預留搭接長度計算每一卷復合土工膜的長度，按接縫最少確定幅寬。

（2）渠坡復合土工膜垂直于渠道中心線方向鋪設，只可出現垂直于渠軸線的橫向連接縫，不應出現平行于渠軸線的縱向連接縫。復合土工膜應錯縫連接，只可出現“T”字縫，不應出現“十”字縫。

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

（4）復合土工膜采用專用焊接設備焊接。焊接人員應經生產廠家的專業技術人員培訓合格后方可上崗作業。

（5）復合土工膜鋪設進度應和混凝土襯砌相適應。堤頂預留的土工膜應及時安裝路緣石封壓，坡腳部位土工膜應包裹保護。

4. 質量控制要點

（1）復合土工膜的連接宜優先采用熱熔焊接。渠坡預留復合土工膜和渠底復合土工膜一般采用KS膠粘接（若具備焊接條件，應優先采用熱熔焊接）。

（2）裁剪復合土工膜時，裁剪人員應認真檢查復合土工膜有無破損、孔洞、撕裂等缺陷。若存在缺陷，應及時用合格的母材修補，修補范圍應超出破損部位周邊10～20cm。

（3）復合土工膜鋪設應平順、整齊、無褶皺、無繃緊、與基礎面之間應壓平緊貼、避免架空。

（4）每天焊接前，均應隨機取樣膜試焊，試焊樣膜采用手撕測試。

（5）用鋼尺控制復合土工膜搭接寬度，偏差標準為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。

（6）對所有的土工膜焊縫進行外觀目測檢查，焊縫應均勻、平直，無漏焊、虛焊、燙傷、皺褶、空洞，并對所有的土工膜焊縫嚴格按照設計要求逐條進行充氣檢驗。將待測段兩端封死，插入氣針，充氣至0.15～0.20MPa，保持1～5min，壓力無明顯下降即為合格，否則應及時檢查、補焊。

（7）對所有的土工膜粘接縫進行外觀目測檢查，涂膠應均勻、粘接面平整，無漏粘接，并采用手撕法檢查粘接面的牢固。

（8）詳細記錄每一條接縫的位置、連接時間、檢查結果，操作人員、檢測人員應實名簽名，作為備查資料妥善保存。

5. 結語

土工合成材料在工程建設中推廣迅速，復合土工膜也廣泛應用于渠道防滲工程中。復合土工膜在南水北調工程中被廣泛應用，取得了良好的防滲效果。