土石坝土工膜防渗存在的不足体现在哪里?
土工膜按组成分为三大类:土工膜、加筋土工膜和复合土工膜。土工膜以聚合物为原料,用吹塑法、挤塑法、辊压法制成,膜厚约0.2~4mm。加筋土工膜是为了提高土工膜的抗顶破、抗撕裂等强度,在聚合物膜的内部加上锦纶丝布等,加筋土工膜厚度约0.6~6mm。复合土工膜是将聚合物膜与针戳土工织物加热压合或用胶合剂粘合而成。复合土工膜是以塑料薄膜为防渗基材,
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土石坝土工膜防渗存在的不足体现在哪里?
土工膜按组成分为三大类:土工膜、加筋土工膜和复合土工膜。土工膜以聚合物为原料,用吹塑法、挤塑法、辊压法制成,膜厚约0.2~4mm。加筋土工膜是为了提高土工膜的抗顶破、抗撕裂等强度,在聚合物膜的内部加上锦纶丝
布等,加筋土工膜厚度约0.6~6mm。复合土工膜是将聚合物膜与针戳土工织物加热压合或用胶合剂粘合而成。复合土工膜是以塑料薄膜为防渗基材,其防渗性能主要取决于塑料薄膜的防渗性能。土工膜的不足之处主要体现在以下几个方面:
(1)现场热焊接工艺复杂不易掌握,焊缝质量检测困难且不准确。尤其对于人工湖水深一般较浅,因此选择土工膜强度不是控制因素一般选择的土工膜都较薄,而资料表明较薄的土工膜的焊接工艺尤为困难。
(2)支撑层和保护层的要求高,垫层中不能含有带尖角、利棱的砂砾石,否则很容易被硌破。
(3)在紫外线的照射下易老化,运输、贮放及铺设施工过程中应注意保护,所以土工膜在铺设后应尽快铺设覆盖层。
(4)界面摩擦系数小,故在陡坡铺设困难。
(5)刮风时已铺设完成而未铺设保护层的土工膜易于备风吹动而撕破。
(6)缺陷补救困难,膜体经焊接后,不能再次进行焊接,所以形成漏焊或漏点后,只能用电吹风加热膜体,然后用手压粘接的方法来补救。但这种方法粘接的膜体,抗拉强度不稳定,质量无保证。
复合土工膜材质如何正确选择?
复合
土工膜是以塑料膜为防渗基材与涤纶无纺布经热压复合而成的土工防渗材料, 其防渗性能主要取决于塑料膜的防渗性能。 目前国内、外复合土工膜使用的塑料膜主要有聚氯钇烯(PVC)和聚乙烯(PE)两种。
对围堰土工膜心墙要采用膜厚0.3mm的PVC 膜与克重300g的无纺布复合两布一膜。据了解, 1994年以前国内生产用于防渗工程的土工膜均为PVC膜, 其后, 随着 PE膜新产品的推出和在工程上推广应用, PE土工膜的优势日益显现, 并逐步取代PVC土工膜。至今, 其市场占有率高达90%以上, 以至多数厂家相继缩减甚至停止PVC土工膜生产。 探索市场供需变化的原因主要有以下几个方面: 1、目前PE膜与PVC膜产品均执行GB/T17642-1998标准两者主要技术指标基本一致, 但其材质均匀性不同, PVC膜生产中掺入了多种添加剂, 其材质均匀性较差, 用以加工宽幅的土工膜, 其质量难以达到规范要求, 受此限制, 目前蕞大幅宽不超过4.0m。 而PE膜材质均匀复合土工膜的幅宽已达6.0m~6.5m。宽幅可减少接缝, 简化施工, 缩短工期, 同时也减少了因接缝处理不善造成的渗漏隐患。
2、PE和PVC两种原料的比重不同前者为0.29~0.93, 后者因成分而异约为1.27 ~1.48, 统一规格的PE膜重量比PVC膜大。
3、PVC膜具有一定的毒性不适用于对水质要求较高, 特别是直接关系到人体健康的各类贮水建筑物, 其应用范围不如无毒性的PE膜广泛。
4、PE膜属热塑型非极性材料以往其接缝拼接无论采用热熔焊结或胶粘剂粘接, 质量均不理想, 继而制约了其使用条件。但近年来在新胶粘剂开发和热熔焊接工艺改进方面取得较大的进展, 接缝拼接的质量和施 工速度均有所突破, 较好的解决了一些关键的技术问题, 为PE膜的推广应用打开了局面。
为什么堤坝防渗土工膜厚度不能0.5毫米?
从表面上看
土工膜是一片密不透水的材料,但实际上在压力作用下膜的孔隙大小可以变化,仍能够透水,只不过其渗透系数很小而已。一般来说渗透系数取为1x10-12cm3/s是稳妥的。这个数值较之粘土要小得多,这就是土工膜可用作防渗材料的道理。在实际工程中,更关心的是土工膜与土层接触时能承受多大的水头。当土工膜与粗粒土相接触时,由于土粒之间的孔隙较大,土工膜在上覆水压力作用下只能向土孔隙中陷进,因而产生拉伸应变、承受拉应力。如拉应力过大,土工膜被拉裂,则会产生漏水点,影响其防渗性能。
土工膜能承受多大的水头,取决于土工膜的力学性能(极限拉伸强度,拉伸模量)、厚度和垫层土 (如土粒大小和级配)的情况。确定土工膜的防渗性有两类办法:一类是直接法。即将拟用的土工膜于试验仪器中铺在实际使用的垫层土料上,然后施加水压力,直到土工膜破坏或施加的水压力超过工程水压力1个安全倍数而不破坏为止。这类方法很为可靠,但工作量大,一般重要的工程才采用,对低水头的堤防工程似无必要。另一类是间接法。这类方法有两种途径,一是通过公式计算。二是按规范规定的数值取用,对于堤防工程适用此法。
现行规范要求土工膜的厚度不小于0.5mm。但目前国内土工膜产品的厚度一般均小于0.5mm。因此在选料时,经过论证,对于较小的工程也可选用厚度为0.3mm左右的土工膜,但要特别注意施工质量。例如湖北毛儿冲土坝用土工单膜修复补漏工程,所用的PVC膜的厚度只有0.22mm,接缝为粘接缝,水头达20m,从1993年到现在,经历了多年的汛期高水位的考验,防渗效果一直是良好的。可见土工膜防渗的成败关键之一是施工质量。
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