國內外土工膜所用的原材料主要是聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)兩種。工程選料時,主要根據(jù)以下幾個方面來選定合適的土工膜:
①力學特性,上述兩種材料制成的土工膜的拉伸強度相差不大。由于土工膜只用于防滲而不作為加筋材料使用,故其拉伸強度不是選材的重要指標。但從另一方面來說,PVC膜因添加有塑化劑,使得其拉伸率比PE膜的大一些,柔性較好,與砂粒接觸時可使砂粒嵌入得更深一些而不破裂,從而增加二者之間的摩擦系數(shù)。因此,PVC膜與砂之間的摩擦系數(shù)明顯大于PE膜與砂之間的摩擦系數(shù),摩擦角平均至少大5o ~6o 。這是一個關鍵性的指標,會影響到膜與土體接觸面以及膜與其上保護層之間的抗滑穩(wěn)定性。增大PE膜摩擦性能的方法有三種:一是采用復合土工膜,因復合土工膜外層的土工織物與土料的摩擦系數(shù)較大,接近于PVC膜與土料的摩擦系數(shù)。二是對PE膜采用加糙措施,例如在土工膜的光滑表面上壓紋或噴涂加糙材料。三是改變水工建筑物的結構,如調整壩坡,加防滑槽或防滑檻等。另外,當PE膜的厚度從0.12mm增加到0.24mm時,其與粗砂的摩擦系數(shù)可以增加30%。
②可連接性。土工膜無論出廠時幅有多寬,在實際使用時仍需將其幅與幅之間連接起來,以成為一個整體的防滲膜體。一般PE膜只能用加熱熔合的方式連接,而PVC膜除此之外,還可以采用特殊的粘合劑進行粘接。薄型土工膜由于不能用熱焊方法連接而必須用粘接法連接,因此只能選用PVC膜。
③經濟性。目前兩種材料的價格大體相當,一般均在1萬元/T左右,而PE膜的比重小于PVC膜的比重,所以同樣厚度的情況下每單位面積的價格PE膜要少一些。另外PVC膜出廠時的幅寬一般為1.5~2.0m,PE膜幅寬可達4~4.5m,相應地PE膜的接縫數(shù)量就比PVC膜的要少,因而搭接的用量就少一些,現(xiàn)場接縫的工作量也少一些。
HDPE、LDPE土工膜的主要應用領域
1、 HDPE 土工膜適用環(huán)保、環(huán)衛(wèi):如垃圾填埋場、污水處理廠、電廠調節(jié)池、工業(yè)、醫(yī)院固體廢棄物等;
2、 LDPE防滲膜適用水利工程:如江河湖泊水庫堤壩的防滲、堵漏,加固、水渠的防滲、垂直心墻、護坡等;
3、 HDPE防滲膜在市政工程:地鐵、建筑物地下工程、種植屋面、屋頂花園、污水管防滲;
4、 聚乙烯防滲膜適用園林:人工湖、河道、蓄水池、高爾夫球場的水塘底、護坡、綠化草坪防水防潮等;
5、 高密度聚乙烯土工膜適用石化:化工廠、煉油廠、儲油罐防滲、化學反應池、沉淀池的內襯、二次襯層等;
6、 聚乙烯土工膜適用礦業(yè):洗選池、堆浸池、堆灰場、溶解池、沉淀池、堆場、尾礦的底襯防滲等;
7、 低密度聚乙烯膜適用交通設施:公路的基礎加固、涵洞的防滲;
8、 LDPE防滲膜適用農業(yè):水庫、飲用水池、蓄水塘、灌溉系統(tǒng)的防滲;
9、 HDPE膜適用水產養(yǎng)殖業(yè):集約化,工廠化養(yǎng)殖池、魚塘,蝦池的內襯、海參圈護坡等;
10、高密度聚乙烯防滲膜適用鹽業(yè):鹽場結晶池、鹵池苫蓋、鹽膜、鹽池塑苫膜。
復合土工膜與周邊的連接:
整個混凝土面板或瀝青混凝土斜墻上復合土工膜接縫應不漏水,還要求與周邊連接密封不漏水,這樣才能保證整個斜墻面上的復合土工膜成為一個完整的封閉不透水層。
(1)與左右?guī)r岸坡連接。首先進行兩岸邊坡處理,為防止繞壩滲漏,對位于正常蓄水位以下的兩岸巖體的節(jié)理裂隙,應做防滲處理,可采用噴射水泥砂漿方法,噴射厚約3cm水泥砂漿封閉進口滲漏通道。為保護新修的防滲面板不受破壞,對兩岸不穩(wěn)定的危巖事先進行清除,形成兩岸穩(wěn)定的邊坡。 在作混凝土面板或瀝青混凝土斜墻與岸邊連接滑動接頭時,應將岸坡開挖成一平臺,平臺處巖石新鮮、裂隙少,不用再爆破削坡開挖,直接可澆筑岸坡混凝土。在與兩岸邊連接時,在原混凝土面板或瀝青混凝土與基巖的接觸帶附近,開挖寬為1m的槽子,當遇破碎裂隙巖體時清除到弱風化巖面,將復合土工膜置入槽內,用混凝土回填錨固,若兩岸巖石新鮮平整,可在岸邊澆筑混凝土墩,在岸邊基巖中鉆孔、插錨筋、鋪設復合土工膜,膜在岸邊打一褶皺,用鋼壓板將膜壓住,上緊固螺栓,并在其上澆筑混凝土保護層。
(2)與壩基截水墻的連接。在截水墻上游側做一混凝土錨墩,將復合土工膜彎折埋入墩內,注意在墩的上游側膜要打一褶皺。在與基礎連接時,將倒掛井防滲墻頂部做成園形,在防滲墻的上游側開挖深、寬均為1m的槽子,將復合土工膜置入槽內,用混凝土回填錨固。
(3)與沖溝截滲墻連接。在沖溝擋土墻側作一混凝土錨固墩,并用錨桿連接,形式同(1)。
(4)與壩頂防浪墻的連接。將壩頂防浪墻與復合土工膜澆注在一起。連接固定上部邊界,或在墻的上游側做一混凝土錨固墩,為使其抗滑穩(wěn)定須用鋼筋與防浪墻基礎連接。