土工膜與混凝土、粘土、鋼板襯砌等幾種防水材料相比,有以下幾個(gè)弱點(diǎn):
(1)容易破裂,土工膜是一種高分子化合物的柔性材料,強(qiáng)度低,厚度也比較薄,因此容易破裂。造成破裂的原因有:①在施工過(guò)程中受損破裂;②被土石料中的石塊等尖硬物刺破或頂破;③由于設(shè)計(jì)選擇不當(dāng)或沒(méi)有局部約束被過(guò)大的水壓力擊穿;④鋪設(shè)在支承土與混凝土面板之間的土工薄膜由于溫度脹縮、重力、土體位移、浪擊和水位變化的因素,可能引起界面滑動(dòng),土工薄膜將承受過(guò)度伸長(zhǎng)、撕裂或擦傷;⑤斜面上用土和混凝土板保護(hù)土工薄膜的情況,當(dāng)水位驟降,土中孔隙水應(yīng)力與庫(kù)水位失去平衡,土體失穩(wěn)而滑動(dòng)。⑥建筑物過(guò)大的變形或不均勻沉降而導(dǎo)致破裂;⑦由于保護(hù)層薄或埋深淺,特別是用于渠道防滲時(shí),被人畜或植物根系弄破。這些問(wèn)題很容易發(fā)生,但又是可以避免的。
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(2)容易脆裂,土工膜在低溫環(huán)境下,性能惡化,容易脆裂。這方面可通過(guò)選擇耐低溫的品種或增加保護(hù)層厚度解決,一般也不成問(wèn)題。
(3)老化問(wèn)題,土工膜在接觸陽(yáng)光、冷熱氣候、臭氧的條件下,將較快老化而失去性能。不過(guò)埋在水中或處于水下,不接觸這些因素,其老化還是相當(dāng)慢的。目前對(duì)土工膜的使用壽命,還沒(méi)有一個(gè)確切的規(guī)定,試驗(yàn)研究和實(shí)測(cè)資料都表明,在正常的保護(hù)條件下,其壽命可達(dá)50~100年。
(4)化學(xué)腐蝕,土工膜遇上某些化學(xué)物質(zhì),如酸性、堿性液體,或礦物油,可能會(huì)被腐蝕破壞。不過(guò)在一般的工程應(yīng)用中,不接觸這些物質(zhì)因而不必?fù)?dān)心。但在用于封閉廢棄的固體或液體時(shí),則應(yīng)考慮這方面的問(wèn)題。
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4.鋪設(shè)復(fù)合土工膜:
采用壩頂移動(dòng)式卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引復(fù)合土工膜卷材,由下而上鋪設(shè)。復(fù)合土工膜卷材運(yùn)到壩頂后,在復(fù)合土工膜卷中心插入鋼管,鋼管兩頭裝定滑輪,卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩通過(guò)定滑輪牽引卷材運(yùn)動(dòng)。復(fù)合土工膜兩幅拼接處留邊10cm,中間的膜用自動(dòng)爬行ZPR-210熱合焊機(jī)或TH-1熱合焊機(jī)焊成雙道焊縫,每條焊縫寬10mm,用氣壓針在雙焊縫片間充氣檢查焊縫質(zhì)量。兩面的織物用手提工業(yè)縫紉機(jī)縫合。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,如果復(fù)合土工膜與斜墻間的摩擦系數(shù)較小,還需要在復(fù)合土工膜下面涂刷粘接劑(如乳化瀝青),粘接劑一般按上下方向涂刷而不按井字形涂刷是為了不影響水庫(kù)運(yùn)行后排水排氣。
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復(fù)合土工膜的鋪設(shè)不要繃得太緊,應(yīng)留1.5%左右的富裕度,特別是在與邊界連接時(shí),應(yīng)留有更大一點(diǎn)的伸縮量,以適應(yīng)氣溫變化和基礎(chǔ)的沉陷。由于膜厚不能打折,可作成波浪形。
注意事項(xiàng)。復(fù)合土工膜包裝好后,運(yùn)輸途中包裝品不能破損,不能接近火源;復(fù)合土工膜運(yùn)到工地要存放在涼爽干燥的倉(cāng)庫(kù)內(nèi);按包裝的編號(hào)運(yùn)到壩頂相對(duì)應(yīng)的編號(hào)位置;鋪設(shè)焊接的工作人員不得穿釘?shù)仔?,?yīng)穿軟底鞋;工作人員不得在鋪設(shè)壩面吸煙打火;復(fù)合土工膜鋪設(shè)以后,應(yīng)在7d內(nèi)噴射混凝土,如不能在此期間噴射混凝土,則應(yīng)當(dāng)用氈布遮蓋,以免暴曬老化;施工人員在壩面操作時(shí),須系保險(xiǎn)帶;卷?yè)P(yáng)機(jī)應(yīng)配制動(dòng)裝置。
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土工膜最早應(yīng)用可追溯到上世紀(jì)二三十年代,人們?cè)捎镁勐纫蚁㏄VC土工膜作為游泳池的防滲材料;50年代初,美國(guó)墾務(wù)局采用PVC土工膜作防滲襯砌;前蘇聯(lián)以聚乙烯膜進(jìn)行渠道防滲。我國(guó)對(duì)土工膜的研究和應(yīng)用起步雖較晚,但發(fā)展很快。60年代中期,塑料薄膜用于渠道防滲,較早的工程有河南人民勝利渠、陜西人民引渭渠、北京東北旺灌區(qū)和山西的幾處灌區(qū),主要原料是聚氯乙烯,個(gè)別是聚乙烯,以后推廣到水庫(kù)、水閘和蓄水池等工程。70年代中后期利用聚丙烯編織布進(jìn)行防滲護(hù)底處理,1979~1980年寧夏石嘴山市修建了一 座容積為25萬(wàn)m3 的蓄水池,采用厚度為0.1mm的聚氯乙烯薄膜防滲。1984年陜西西駱峪水庫(kù)采用三層厚0.06mm的聚乙烯薄膜作防滲。
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隨著高分子化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,自20世紀(jì)以來(lái)相繼出現(xiàn)了聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯等各種纖維,這些合成材料具有強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不會(huì)發(fā)霉、不怕蟲(chóng)蛀及吸濕性小等特點(diǎn),用于工程又具有施工簡(jiǎn)便、易保證質(zhì)量、施工進(jìn)度快、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),故被人們所重視,應(yīng)用也日益廣泛。
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