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土工膜知按质量分为企标、国标、全新料、城建和美标。拿0.3mm厚的土工膜为例,企标的价格在2.1元道左右/㎡,国标在2.5元/㎡;全新料在2.8元/㎡;城建在3.3元/㎡,美标在3.7元/㎡。厚内度越厚,克重也就越高,价格也就越高。
土工膜类型选择问题近年来,土工膜产品的开发也在不断研究发展,从初只能生产1.1m幅宽发展到可生产3.0~10.0m宽,厚度有0.2~2.5mm的各种规格,材质有高密度聚乙烯( HDPE)、低密度聚乙烯( LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)。产品规格已成系列化生产,可满足不同工程需要。
土工膜表面光滑,与接触面的摩擦系数较小,造成施工不便,且易刺破损坏。加糙膜需要对光膜进行二次加热制造糙点或压花纹路高摩擦性能, 会损伤光膜的强度。复合土工膜将针刺无纺织物用热粘或胶粘的方法单面或双面复合在光膜上, 将单膜的拉伸强度、抗刺破、抗顶破强度提高了2~3 倍, 具有竖向防渗、水平导水的功能, 带布的一面还能增大与渠基土或过渡层、保护层之间的摩擦系数, 对保护渠体稳定, 以及抗冻胀均起到一定的作用, 适用于地质条件及水文地质条件差、基土冻胀性较大或标准较高的渠道防渗工程。
根据国内外渠道防渗发展趋势以及国内加工制造土工膜的水平,北疆供水工程渠道防渗膜选用“一布一膜”的PE复合土工膜。布选用短纤针刺无纺布,白色;膜选用PE土工膜,黑色, PE树脂为中密度(LDPE),吹塑成型加工。PE土工膜为PE复合土工膜的基材,其性能指标应结合产品标准及工程应用技术规范研究确定,参考国家标准《土工合成材料聚乙烯土工膜》(GB/T17643-1998)以及《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》(SL/T 225-98)、《聚乙烯( PE)土工膜防渗工程技术规范》( SL/T231-98)的规定,结合渠道特点确定。根据到国内几个大厂家的调研情况,确定PE复合土工膜幅宽不小于6m。PE复合土工膜的主要性能指标参考国家标准《土工合成材料非织造复合土工膜》(GB/T17642-1998)的规定。渠道用土工膜防渗,过去采用的土工膜厚度基本都在0.15~0.2mm之间。《渠道防渗工程技术规范》(SL18-2004),规定渠道土工膜厚度为0.18~0.22mm,对于小型渠道厚度可适当减小,但不得小于0.12mm。膜的不透水性除用渗透系数表达外,还取决于膜的厚度、施工和运行的保护措施等。
选择土工膜的厚度可考虑以下几个因素:(1)水压力和土工膜过渡料的粒径;(2)接缝处理型式;(3)防渗的效果;(4)土工膜的耐久性;(5)投资和效益;(6)渠道的规模及建筑物的重要性等
渠堤土工膜铺设设计根据规范规定,设计采用土工膜锚固长度为1.6m,锚固深度0.51m,并沿渠堤铺成顺坡,采用开挖土进行回填压实处理,。道纵向土工膜铺设设计土工膜为6m幅宽,两侧各留15cm膜布分离,根据试验情况为方便焊接、减少褶皱,渠道每19.4m设置一道现浇横隔梁,每道横隔梁间布置三块一布一膜, 6m幅宽膜两侧各预留15cm膜布分离,长度方向按渠道深度确定,每三条为一个订货单位。横隔梁底部一布一膜幅宽2.22m,两侧均预留15cm膜布分离。
土工膜焊接型式:
根据规范要求,为确保土工膜焊缝强度不低于母材强度,结合总干渠133km防渗渠道土工膜焊接方法,采取土工膜搭接10cm焊接的方法。自动焊机施焊,双焊缝,中间留1cm宽焊缝作为充气检查孔。施工时先将两侧膜布掀开,搭接防渗膜,进行焊接,充气检查合格后将土工布搭接,上游侧压下游侧,然后进行铺设砂浆及座板工序。
土工膜耐老化问题土工合成材料的原材料是高分子聚合物。这种物质是链节结构,它对氧化(老化)十分敏感,容易发生降解反应和交换反应,导致材料破坏。为此,土工合成材料的使用寿命自然引起高度关注。氧化包括热和温度引起的热氧化,以及阳光中紫外线产生的光氧化。其中光氧化的破坏作用很强,因为紫外线具有很大能量,能切断聚合物的分子链,或引发光氧化反应。此外,影响材料耐久性的还有化学与生物侵蚀、干湿作用、冻融变化和机械磨损等,但以日照紫外线的影响重要。各种原材料抗紫外线的能力以聚丙烯和聚酰胺差,聚酯,聚乙烯、聚氯乙烯介乎其间,颜色浅的比深的差。由于老化是从表层逐渐向内部发展,故产品厚的较薄的耐老化。
根据经验,一般认为土工合成材料的使用寿命至少在30年以上,覆盖层越厚寿命越长。一般水工建筑物的设计寿命为25~50年,按此分析,只要按要求精心生产制造、运输、贮存、埋设土工膜,其设计寿命一般不会低于水工建筑物寿命。近几年来采用了一系列措施以增加聚合物的抗老化能力,并取得了很好的效果。添加防老化剂,方法简便,效果显著,是当前防老化的主要途径。很多研究资料表明土工合成材料在有覆盖的情况下(或埋在土中),老化速度缓慢。北疆供水工程渠道施工期间夏季高温炎热,土工膜暴露时间过长极易老化,为此采取了一系列措施来防止土工膜老化
( 1)在材料中添加防老化剂,抑止光、氧、热等外因对高分子的作用。如生产过程中加入适量的抗氧化剂、光稳定剂和深色物质炭黑等。( 2)进行物理防护,土工膜铺设后立即采用棉线毯保护,防止土工膜与氧气接触及紫外线直接照射。(3)在运输过程中,土工膜应具有较好的遮光、隔热、避氧作用的包装或覆盖,贮藏时应放置在室内,避免光、氧、热的作用,露天存放多不能超过15d。现场一般先存放在中心仓库,使用时根据用量领取至现场,当天使用当天覆盖,程度较少暴露时间。采取了上述综合措施后,现场施工效果较好,基本未发现土工膜破损、易撕裂等问题,较好地解决了施工控制问题。