HDPE土工膜等土工合成材料的特性

　　土工合成材料在工程中的应用多种多样。综合来讲可概括为以下六类基本功能：过滤功能、排水功能、隔离功能、防护功能、加筋功能和防渗功能。

　　过滤也叫做反滤，指过滤材料把在土体中起到骨架功能的颗粒固定下来，而各种流体则能够以渗流形式通过过滤体，从而避免土建工程的填土被渗流掏空导致病害的发生。

　　排水功能是指土工合成材料可以让土体中的水分排出，达到降低地下水位的目的。这个功能也可用来降低土体中的超静孔隙水压力从而加速土体固结，从而增加土体的整体稳定性。按照不同土工合成材料的排水构造特征，可将其分为竖向排水材料和横向排水材料两种。工程上常将竖向排水材料用于加速软土固结，提高地基承载力（如塑料排水板）；本文研究的复合三维排水土工网属于横向排水材料的一种。

　　隔离作用是把土工合成材料设置于两种不同粒径的材料之间，将其互相隔开，阻止两种材料互相污染、混合，避免材料失去原本的工程特性。也可避免细粒土颗粒的流失。常起到隔离作用的土工合成材料包括土工织物和土工膜。

　　防护作用是利用具有一定强度的土工合成材料的应力分散功能，将分布较为集中的应力分解并均匀分布到土体上，防止土体由于承载力不足而失去承载能力。工程上也可利用这个作用将应力从一个物体转移到另外的物体。

　　防渗作用是把树脂或者橡胶等不透水材料均匀涂覆在土工合成材料之上，也可把土工合成材料和土工防水材料结合到一起形成具有防水功能的土工合成材料，例如土工膜。

　　加筋作用是把抗拉强度高的土工合成材料设置于土体之中，让其承受土体中产生的拉应力，筋材与土体形成一个复合的整体，从而增加土体的模量。土工格栅是一种常用的加筋材料，其特点是除了能够为土体提供高强度的抗拉性能和张拉模量，还能利用其网格结构特点把大颗粒的土体固定在网格之中，从而提高其在土体中的摩阻力，是一种非常理想的加筋材料。

　　低密度PE较柔软，但因强度及气密性较差不适宜制取各种容器和齿轮、轴承等零部件；而高密度PE硬度大，缺乏柔韧性，不宜制取薄膜等软制品。将两者共混，可取长补短，制得硬度适中的PE材料。HDPE/LDPE共混体系中加入LLDPE(线性低密度PE)或VLDPE(极低密度PE)，则由于LLDPE或VIDPE与HDPE共晶，与LDPE部分共晶，而达到改善其性能的目的。将CLLDPE(交联LLDPE)加入到LLDPE中，发现体系在拉伸流动中呈现出应变硬化的现象，这种效应减少了发泡过程中不均匀形变的发生，从而使发出的泡孔孔径非常均匀。

　　在垃圾填埋工作中，防渗膜作为进行防渗处理时的关键，且其下方直接面对的是排水管以及地下水收集导排盲沟，目的在于有效控制地下水的水位高度，避免因地下水位上升而项托防渗膜，一般需要将地下水的水位限制于防渗膜2米以下。在防渗膜的上方还需要进行石粉层、碎石排水层以及HDPE排污管道等的铺设工作，其作用在于收集并排放垃圾渗透液，保护防渗膜防止其受到硬或尖锐物体的破坏。其中垃圾填埋场中理想的防渗衬层材料就是能够起到有效防渗作用的粘土，但是一般的粘土往往只能起到延缓垃圾渗漏液的渗漏，并不能彻底的阻止渗漏液。

　　当遇到复杂形状的防渗结构如人工湖、蓄水池、煤灰厂、垃圾填埋场等,由于复合土工膜的工厂预留接边是有限的,铺设中局部卷材有的过量皱褶,有的张拉过紧。过量皱褶不仅会造成材料的大量浪费,同时皱褶处也不利于土的密实回填;卷材过于张拉,容易造成悬空,易被水压和土体变形所张破。焊接法的焊接质量受膜的厚度及施工现场条件如气温、风力、湿度、电压、垫层平整度等诸多因素的影响,且焊接宽度过窄,其强度和止水效果也很难保证,而且PE复合土工膜与建筑物硅之间也不能用焊接法连接。因此PE复合土工膜施工连接技术直接影响着PE复合土工膜这一新型土工合成材料的推广应用和应用效果。

　　防水防渗施工属于隐蔽工程，在每道工序完成后必须经质检和监理人员检验合格后方可进行下道工序施工，膨润土防水毯完成施工后，应及时对其质量进行检验，确定是否符合规范要求:全部搭接部位是否符合要求;修补破损部位是否符合要求;前次检验合格面再修补的部位是否符合要求;膨润土防水毯特殊部位做法是否符合要求;

　　防水毯钢钉固定部位是否符合要求;搭接部位是否与基层贴实且没有褶皱和悬空;膨润土防水材料的防水基面应坚实、清洁、不得有明水，基面平整度应符合规范要求; 膨润土防水材料在施工过程中的搭接宽度需>100mm;搭接部位的固定间距为200~300mm，搭接边缘与固定点距离为25~30mm，材料搭接处应填涂专用膨润土胶泥，平面搭接缝处撒膨润土颗粒施工。

　　由于底板混凝土的浇筑，支护桩处渗水无法及时排出，致使渗水集中在混凝土施工缝处，冲破防水毯接缝处;为保证防水工程的质量，可采用如下措施。

　　1)在防水层与竖向施工缝搭接处插入1根长lm，直径约lcm软管进行引排，并在插入防水层的管根部即接缝处抹上足量的膨润土胶泥，以便拔管后受混凝土的挤压自动闭合。

　　2)对于水平施工缝加强层渗水位置，采用风机吹干后用膨润土胶泥封口。

　　3)在施工条件允许情况下，尽量在浇筑混凝土前进行拔管、修补，拔管时间控制在浇筑混凝土前1h内进行(具体时间视现场水量大小而定)。

　　第三种方案：土工合成粘土衬垫（简称GCL膨润土防水毯）是一种新型的土工合成材料，它是以针织法将天然钠质膨润土和高强度土工布针织在一起，形成的一种毯状针织物。它与土工膜同属土工合成材料，除具有复合土工膜的优点外，还具有高柔韧性和强抗应变能力，施工也比复合土工膜简单方便。由于其原材料主要为膨润土和土工织物，其中膨润土由凝灰岩或基它火山岩在碱性介质下蚀变而成，属天然材料。