兩布一膜

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國內(nèi)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(shí)，主要根據(jù)以下幾個(gè)方面來選定合適的土工膜：

①力學(xué)特性，上述兩種材料制成的土工膜的拉伸強(qiáng)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(qiáng)度不是選材的重要指標(biāo)。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(shí)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(gè)關(guān)鍵性的指標(biāo)，會(huì)影響到膜與土體接觸面以及膜與其上保護(hù)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(fù)合土工膜，因復(fù)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(duì)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(jié)構(gòu)，如調(diào)整壩坡，加防滑槽或防滑檻等。另外，當(dāng)PE膜的厚度從0.12mm增加到0.24mm時(shí)，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(shí)幅有多寬，在實(shí)際使用時(shí)仍需將其幅與幅之間連接起來，以成為一個(gè)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(jìn)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(jīng)濟(jì)性。目前兩種材料的價(jià)格大體相當(dāng)，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(jià)格PE膜要少一些。另外PVC膜出廠時(shí)的幅寬一般為1.5～2.0m，PE膜幅寬可達(dá)4～4.5m，相應(yīng)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。

如果用粘接劑將膜牢牢粘貼在瀝青混凝土斜墻或混凝土面板上，膜斷裂時(shí)都不會(huì)滑移，斜墻限制了它的伸長變形。給斜墻上鋪膜時(shí)斜墻上是沒有裂縫的，當(dāng)水庫蓄水斜墻受水壓力作用，在水壓力足夠大時(shí)，因斜墻堆石基礎(chǔ)沉陷變形，斜墻抗拉強(qiáng)度低，伸長變形小，允許拉應(yīng)變僅為1%，當(dāng)斜墻變形超過瀝青混凝土斜墻或混凝土面板的允許變形時(shí)，斜墻開裂，產(chǎn)生裂縫。由于在裂縫處，膜的初始長度為零，因而在斜墻裂縫處膜的應(yīng)變和應(yīng)力是比較大的，應(yīng)該設(shè)法避免這種情況發(fā)生。

復(fù)合土工膜如果用噴射混凝土或現(xiàn)澆混凝土，約束嵌固了膜，從理論上來說只要混凝土保護(hù)層出現(xiàn)裂縫，膜就可能斷裂。與瀝青混凝土斜墻不同的是，混凝土受拉和適應(yīng)變形能力差，混凝土保護(hù)層更易出現(xiàn)裂縫，再則膜在保護(hù)層下面，對(duì)膜更不利。但根據(jù)有關(guān)規(guī)定，復(fù)合土工膜保護(hù)層可采用噴射混凝土或現(xiàn)澆混凝土，中間不需設(shè)其它墊層。對(duì)于較高的堆石壩，經(jīng)研究表明，斜墻上的復(fù)合土工膜承受的拉力較大，安全系數(shù)偏低，需選較厚的復(fù)合土工膜，也可以根據(jù)不同的部位選擇不同厚度的復(fù)合土工膜。

土工膜在水利防滲工程中應(yīng)用情況及優(yōu)缺點(diǎn)：土工膜在壩工中的應(yīng)用，從地域上看已很廣泛，國內(nèi)已經(jīng)普遍接受了這種新型的防滲材料和技術(shù)。許多工程實(shí)錄都表明它的防滲效果良好、經(jīng)濟(jì)、施工方便，有推廣使用價(jià)值。國內(nèi)在壩工中使用土工膜防滲雖然較晚，但從土工膜承受20m以上水頭的實(shí)例所占的百分?jǐn)?shù)來看，接近了國外的水平，且國內(nèi)也有土工膜承受超過50m水頭的實(shí)例。這些都說明國內(nèi)在壩工使用土工膜的技術(shù)水平已逐漸接近國際先進(jìn)水平。關(guān)于土工膜的厚度目前有兩種觀點(diǎn)：一種是主張用厚膜（膜厚>1.0mm），以歐洲國家為多；另一種觀點(diǎn)是使用薄膜（膜厚<1.0mm），以美洲國家和我國的實(shí)例較多，這些壩的使用情況至今仍然很好，因而值得很好地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)上述情況以及目前SL/T225-98《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)技術(shù)規(guī)范》和GB50290-98《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中所列入的土工膜在堤壩中的防滲使用規(guī)定，都表明土工膜防滲技術(shù)在我國堤壩中的應(yīng)用已經(jīng)逐漸成熟。這將為這項(xiàng)新技術(shù)和新材料在堤壩中的推廣應(yīng)用提供良好的范例。