HDPE复合土工膜在防渗工程中的应用

 引言
HDPE土工膜是以高密度聚乙烯树脂为原料生产的一种防水阻隔型材料，全称“高密度聚乙烯土工膜”。具有强度高，延伸性能较好，变形模量大，耐老化，耐酸碱、抗腐蚀，防渗性能好等，使用期长，以及重量轻、施工简易、运输方便、价格低廉、料源丰富等特点。因此，近年来复合土工膜被广泛应用于铁路、公路工程、隧道工程、建筑工程以及水利水电工程，并取得了良好的经济效益及其社会效益。
1 工程概况
根据大庆石化120万吨/年乙烯改扩建工程总体规划，在大庆石化公司厂区内新建一个一般工业固体废物填埋场，填埋场设计为梯形，底边309.39m，高219.77m，顶边171.4m，地基强夯处理，强夯后地基承载力特征值应达到200KPa。坝体采用固化粉煤灰坝体，坝体两侧用现浇钢筋混凝土板护坡。坝体防渗层结构采用HDPE复合土工膜
防渗。
2 HDPE土工膜特点分析
本工程HDPE土工膜位于非织造土工布保护层和GCL钠基膨润土垫保护层之上，由于HDPE土工膜比较薄，在进行热熔焊接时非常容易把土工膜及下层的土工布烫穿，所以需要采用熟练的操作人员进行焊接施工。
在铺设HDPE膜时，应该力求焊缝最少，在保证质量的前提下，尽量节约原材料的使用。同时也容易保证质量。
3 HDPE膜施工方案
3.1 气候要求
3.1.1 施工时气温应以在5-40℃之间，温度较低时，土工膜的铺设应紧密一些；温度较高时土工膜的铺设应松弛一些；但要注意，在夏天应尽量避免中午时的高温时间。
3.1.2 当气温过低，风力超过4级或者雨雪天时应停止施工。
3.1.3 在有风天气，当风力影响土工膜施工时，待焊的HDPE土工膜应用砂袋压牢，以利于施工。
3.2 HDPE土工膜的铺设技术要求
①铺设HEPE土工膜前应有土建工程相应的合格验收证明文件。②HDPE土工膜裁切之前，应该准确丈量其相关尺寸，然后按实际裁切，一般不宜按图示尺寸裁切，应逐片编号，详细记录在专用表格上。③膜与膜之间接缝的搭接宽度一般不小于10cm，通常就使焊缝排列方向平行于最大坡度，即沿坡度方向排列。④通常在拐角及畸形地段，应是接缝长度尽量减短。除特殊要求外，在坡度大于1：6的斜坡上距顶坡或应力集中区域1.5米范围内，尽量不设焊缝。⑤HDPE土工膜在铺设中，应避免产生人为褶皱，温度较低时，应尽量拉紧，铺平。⑥土工膜铺设时应注意均匀平整，不可出现扭曲、褶皱、重叠，并要特别注意过量拉伸超过其强度和变形的极限，发生破坏或撕裂、局部顶破等现象。斜坡施工时，应保持一定的松紧度，避免使其变形超过土工膜的弹性极限。铺设方向应该顺坡由上而下进行。⑦铺膜时，注意张驰适度，避免应力集中和人为损伤，要求土工膜与地基结合面务必吻合平整，切不可有上、下游方面凸出的褶皱。土工膜应自然松弛与支持层贴实，不宜折褶、悬空。⑧HDPE土工膜铺设完成后，应尽量减少在膜面上行走、搬动工具等，凡能对防渗膜造成危害的物件，均不应放在膜上或携带在膜上行走，以免对膜造成意外损伤。
3.3 HDPE土工膜的拼接
①拼接方法。本工程HDPE土工膜的拼接采用焊接形式，采用双焊缝进行搭焊。HEPE工膜焊接质量的好坏是决定复合土工膜防渗性能成败的关键，所以必须做好土工膜的焊接，保证焊接质量。
②焊接的技术要求。焊缝处土工膜应熔结为一个整体，不得出现虚焊、漏焊或超量焊。出现虚焊、漏焊时，必须切开焊缝，使用热熔挤压机对切开损伤部位用大于破损直径一倍以上的母材补焊。焊缝双缝宽度宜采用2×10mm。横向焊缝间错位尺寸应大于或等于500mm。
T字形接头宜采用母材补疤，补疤尺寸可为300mm×300mm。疤的直角应修圆。焊接中，必须及时将已发现破损的土工膜裁掉，并用热熔挤压法焊牢。
3.4 复合土工膜的锚固
土工膜与土基联接，土工膜直接埋入锚固沟，填土并夯实，在锚固处不得渗水或被拔出。
3.5 垫层及保护层施工
①垫层施工。垫层厚度应在10cm以上。垫层材料应符合设计要求，其中不得含有任何易刺破聚乙烯土工膜的尖锐物体或杂物。
必须按垫层施工设计进行，不得在垫层施工中破坏已铺设完工的土工膜。
②面层施工：面层厚度应满足设计要求。面层施工应按国家现行的有关标准规定执行。
③保护层施工：在土工膜铺设及焊接验收合格后，应及时填筑保护层，填筑保护层的速度，应与铺膜速度相配合。保护层施工工作面不宜上重型机械和车辆，宜铺放木板，用手推车搬运过筛细土料，摊平后人工压实，再铺设砂砾石保护层。
遇特殊情况非上重型机械和车辆不可时，必须通过试验论证。
用浸水泡实法填筑砂土料保护层时，填筑断面尺寸宜留沉陷量。
不应使用有可能损伤土工膜的工具。填筑保护层的土料应不含石头、树根、草根等杂物。
4 HDPE土工膜施工的质量控制
4.1 原材料质量控制 进场的HDPE土工膜必须具有厂家提供的合格证书和使用说明书。土工膜外观上不允许有针眼、疵点和厚薄不均现象；土工膜不允许有裂口、裂纹或者退化变质等材料。在运输过程中和运抵工地后应妥善保存，避免日晒，尽量减少装卸次数。
4.2 施工过程控制
4.2.1 HDPE土工膜铺设前应编制好施工方案，说明铺设方法和技术措施，经监理工程师批准后方可施工。
4.2.2 施工人员均应穿平底布鞋或软胶底鞋进行铺设，严禁穿钉鞋以防踩坏土工膜，做到随铺随压，复合土工膜铺设要与保护层铺设相协调。
4.2.3 HDPE土工膜的拼接施工中，焊缝质量是拼接的关键，在施工中尤其要加强接缝的检测，检测方法有两种：目测法和现场检漏法。
4.2.4 复合土工膜施工中，上下部的锚固是重要的环节，应严格按施工图纸施工并经监理验收。
4.3 质量检测 施工完的质量检测主要是抽样检测，施工单位先自检，在自检合格后，提交监理单位、质量检测部门和甲方联合进行抽样检测。
5 结语
复合土工膜在大庆石化公司新建工业固体废物填埋场防渗工程应用中，防渗效果良好，具有较大的经济效益和很好的使用推广价值。