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以往的防滲材料大多為透水性低的粘土、瀝青油毛氈和各種涂料，它們的用量大，施工復(fù)雜，還往往出現(xiàn)干裂等質(zhì)量事故。土工合成材料為防滲材料增加了一種極有前途的品種，國(guó)內(nèi)外的使用經(jīng)驗(yàn)證明，土工膜用于防滲效果很好，質(zhì)量輕，運(yùn)輸方便，施工簡(jiǎn)單，造價(jià)不高，只要使用得當(dāng)，在絕大多數(shù)情況下，完全可以替代傳統(tǒng)的防滲材料。但是，為了保證土工膜發(fā)揮其應(yīng)有的防滲作用，應(yīng)該注意一些關(guān)鍵性問題。 壩工中利用土工膜防滲：
(1)土工膜材質(zhì)。土工膜的原材料有多種，應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件等進(jìn)行適當(dāng)選擇。例如在寒冷地帶，應(yīng)考慮土工膜在低溫下會(huì)不會(huì)變脆破壞，是否會(huì)影響焊接質(zhì)量；土質(zhì)和水質(zhì)中的某些化學(xué)成分會(huì)不會(huì)給膜材或粘結(jié)劑帶來不良作用等。
(2)排水、排氣問題。鋪設(shè)土工膜后，由于種種原因，膜下有可能積氣、積水，如不將它們排走，可能因受頂托而破壞。
(3)表面防護(hù)。聚合物制成的土工膜容易因日光紫外線照射而降解或破壞，故在儲(chǔ)存、運(yùn)輸和施工等各個(gè)環(huán)節(jié)，都必須時(shí)時(shí)注意封蓋遮陽，特別是在施工過程中，應(yīng)盡量縮短其外露時(shí)間，原則上應(yīng)隨鋪隨用土覆蓋。
二、防滲結(jié)構(gòu)
土工膜的厚度很薄，容易遭破壞，為了有效保護(hù)和提高其在坡面上的穩(wěn)定性，要求按一定的結(jié)構(gòu)形式鋪設(shè)。原則上防滲結(jié)構(gòu)應(yīng)包括5層。
1.防護(hù)層
防護(hù)層是與外界接觸的外層，是 為了防御外界水流或波浪沖擊、風(fēng)化浸蝕、冰凍破壞和遮蔽日光紫外線而設(shè)置。該層由透水的堆石、砌石或預(yù)制混凝土板構(gòu)成，要求有一定厚度。
2.上墊層
上墊層是防護(hù)層和下臥土工膜之間的過渡層，由于防護(hù)層多是大塊粗糙材料，如果直接置于土工膜上，很容易破壞土工膜，如果防護(hù)層的塊體有移動(dòng)，上墊層可以采用透水性良好的砂礫料，厚度應(yīng)不小于10cm，根據(jù)具體情況，有時(shí)也可采用無砂混凝土或?yàn)r青砂漿等；如果防滲材料采用的是復(fù)合土工膜，則膜兩側(cè)的非織造土工織物可以起保護(hù)膜的作用，不必另設(shè)墊層。
3.土工膜
土工膜是防滲主體，除要求有可靠的防滲性外，還應(yīng)該能承受一定的施工應(yīng)力和使用期間結(jié)構(gòu)物沉降等引起的應(yīng)力，故也有強(qiáng)度要求。土工膜的強(qiáng)度與其厚度直接有關(guān)，可通過理論計(jì)算或工程經(jīng)驗(yàn)來確定。
單一土工膜表面光滑，摩擦系數(shù)小，鋪在坡面上要考慮下滑的可能性。為此，在可能條件下，一般要求采用復(fù)合土工膜，其表面的非織造土工織物與土的摩擦系數(shù)要比單膜的大得多；另外，也有地方將單膜加上紋路
土工膜鋪設(shè)形式土工膜以增加糙度；再有則是從鋪設(shè)方式上著眼，例如按鋸齒形、臺(tái)階形鋪設(shè)，或在坡面上設(shè)戧臺(tái)等。
三、設(shè)計(jì)要點(diǎn)
(一) 堤壩的防滲
土工膜僅是土石壩的一個(gè)組成部分，其總體布置、設(shè)置范圍與高程等應(yīng)遵循SDJ218-84《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。針對(duì)土工膜的核算有兩方面。
1.穩(wěn)定性驗(yàn)算
心墻土工膜不存在滑動(dòng)失穩(wěn)問題，對(duì)于斜墻穩(wěn)定目前主要驗(yàn)算兩種失穩(wěn)情況。
(1) 土工膜以上的防護(hù)層、上墊層連同膜本身沿下墊層或支持層面的滑動(dòng)。這種情況一般不致發(fā)生，因?yàn)槟ど隙艘蠊潭ㄓ趬雾，加之膜下下墊層要求透水，不致產(chǎn)生過高的孔隙水壓力使接觸面強(qiáng)度降低。這種形式的破壞可不考慮。
(2) 土工膜以上防護(hù)層和上墊層沿土工膜表面的滑動(dòng)。這種情況的抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算一般采用土力學(xué)中的極限平衡法。由于土坡有不同工況，驗(yàn)算需要按正常運(yùn)行(即水位保持不變，堤壩內(nèi)有穩(wěn)定滲流和非常情況(通常指外水位由某水位快速下降到某一低水位)進(jìn)行。對(duì)于非常情況，還有上墊層材料是透水和不透水之分，后一情況是當(dāng)該層與膜的交界面處存在過高的孔隙水壓力，使強(qiáng)度顯著下降造成的，這是驗(yàn)算中的一種危險(xiǎn)的控制工況。
2.土工膜下的排水能力的驗(yàn)算
前面已經(jīng)提及，堤壩坡面鋪土工膜后，其下仍將會(huì)有一定的滲流量，應(yīng)該及時(shí)充分排除，以避免孔隙水壓力的產(chǎn)生。但是，對(duì)此迄今還沒有較好的估算方法，好是采取防預(yù)措施較為穩(wěn)妥。例如采用非織造土工織物復(fù)合土工膜，通過織物排水，就是一種方便途徑。若預(yù)計(jì)來水量較大，則不妨用較厚的織物復(fù)合，甚至在膜下再鋪薄砂層。
以上兩種驗(yàn)算的具體方法可以參考有關(guān)規(guī)范。
(二) 堤壩前的水平防滲鋪蓋
土石堤壩建在透水地基上，當(dāng)?shù)鼗穸冗^大，采用其他方式防止地基滲流不經(jīng)濟(jì)或不可能時(shí)，可采用鋪蓋防滲。它是將透水性小的材料水平鋪設(shè)在堤壩上游的一段長(zhǎng)度內(nèi)，并與堤身或壩身的防滲體系相連接，以增加滲流路徑，減小滲透坡降，防止地基滲透變形并減少滲流量。一般用于鋪蓋材料的滲透系數(shù)至少應(yīng)比地基的透水性小100倍，故以往常用的材料為粘性土。土工膜比粘土的透水性還要小，具有極大的柔性，能和地面密切貼合，而且施工相當(dāng)方便，只要正確應(yīng)用，就能收到良好的效果。
土工膜鋪蓋設(shè)計(jì)與粘土鋪蓋的基本相同，主要是根據(jù)透水地基的厚度、地層土滲透系數(shù)、壩前水深和地層土容許的滲透坡降等指標(biāo)，通過水力學(xué)計(jì)算來確定垂直于堤壩軸線的合理長(zhǎng)度。
修建防滲墻的土工合成材料可以采用土工膜、復(fù)合土工膜或防水塑料板。國(guó)外采用打鋼板樁的技術(shù)和設(shè)備來插入高密度聚乙烯板，板的兩側(cè)附有鎖口，用以將兩塊板連接在一起。鎖口中的間隙則放人密封條，遇水后密封條膨脹，充滿間隙，可以做到基本不漏水。安裝時(shí)由震動(dòng)打樁機(jī)實(shí)施，板前端有一鐵靴，保護(hù)膜板的插入，深度可達(dá) 40m。若采用插入土工膜，則膜厚度應(yīng)不小于0.5mm。在目前技術(shù)條件下，插入深度可以達(dá)到約15m，要求地基土中大于 5cm的粗顆粒不多于10％
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有什么辦法延緩防滲膜的老化呢？ 防老化的措施可以從兩方面來做，一是在原材料中添加防老化劑，抑制光、氧、熱等外界因素對(duì)材料的作用，如摻適量的抗氧劑、光穩(wěn)定劑和深色碳黑等。二是我們的原材料絕對(duì)是全新料和部分進(jìn)口材料 延緩防滲膜的老化的兩方面措施
防滲膜多用于化學(xué)污水池、垃圾填埋場(chǎng)和養(yǎng)魚池等等，這種環(huán)境下就要求防滲膜的適應(yīng)環(huán)境性能好和抗老化性能好。那么還能用哪些方法可以延緩防滲膜的老化呢？ 防老化的措施可以從兩方面來做，一是在原材料中添加防老化劑，抑制光、氧、熱等外界因素對(duì)材料的作用，如摻適量的抗氧劑、光穩(wěn)定劑和深色碳黑等。另一方面是在工程中采取防護(hù)措施，如盡量縮短材料在日光中的暴露時(shí)間，用巖土（要求在30cm厚以上）或深水覆蓋等。
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