【摘要】近年來，隨著國家對園林景觀的環(huán)保意識不斷加強，對景觀、人工湖的長效環(huán)保利用的要求也不斷提高，而防滲工作在其中更是凸顯的至關重要。本文結(jié)合工程實例，詳細闡述HDPE 土工膜在人工湖防滲施工中的技術要求，施工方法及其質(zhì)量控制。
【關鍵詞】HDPE 土工膜；人工湖；防滲；施工方法；質(zhì)量控制
引言：
在國內(nèi)經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，在持續(xù)增長的園林景觀、人工湖市場的需求下，HDPE 土工膜以其施工周期短、施工簡易、維修方便、投資成本低、環(huán)保、防滲效果好等優(yōu)越性，日漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的混凝土類、砌石類，瀝青類等防滲材料，被廣泛應用于人工湖、景觀河道、高爾夫球場水塘、園林景觀水池等園林景觀水系防滲工程。
1. 工程概況
本案為國內(nèi)某大型抽水蓄能電站營地景觀人工湖工程，該人工湖東西向延伸最長150m，南北向延伸最寬約40 米，平均蓄水水度1.6m，設計總蓄水量約4500m3。人工湖依山而建，位于山脈自然沖溝出口處，沖溝內(nèi)常年存在高山流水作為人工湖天然水源補給，全年氣候條件良好，冬季水源少有結(jié)冰，夏季多雨，過水流量較大，故在人工湖下游設計溢流過水涵洞及疊水等防洪排水設施，確保人工湖景觀及周圍建筑使用及運行安全。
2.HDPE 土工膜基本性能
HDPE 土工膜全稱“高密度聚乙烯膜”，具有優(yōu)良的耐環(huán)境應力開裂性能，抗低溫、抗老化、耐腐蝕性能，以及較大的使用溫度范圍（-60℃～ +60℃）和較長的使用壽命（50 年）。HDPE 土工膜因其具有出色的物理性能而被廣泛應用于工程防滲的各個領域，其具有以下性能特性：
1）HDPE 土工膜是一種柔性防水材料，具有很高的防滲系數(shù)（1×10-17 cm/s）；
2）具有良好的耐熱性和耐寒性，其使用環(huán)境溫度為高溫110℃、低溫-70℃ ；
3）具有很好的化學穩(wěn)定性能，能抗強酸、堿、油的腐蝕是好的防腐材料；
4）具有很高的抗張力強度，使它具有很高的抗拉強度能滿足高標準工程項目需要；
5）具有很強的耐候性，有很強的抗老化性能，能長時間裸露使用而保持原來的性能；
6）整體連續(xù)性能好，HDPE 土工膜有很強的抗拉強度與斷裂伸長率，使HDPE 土工膜能夠在各種不同的惡劣地質(zhì)與氣候條件下使用，適應地質(zhì)不均勻沉降應變力強；
7）HDPE 土工膜采用優(yōu)質(zhì)原生塑料與碳黑粒子，不含任何防腐劑及化學添加劑，是環(huán)保型的建筑材料；
8）質(zhì)輕、施工簡便，工期短。施工主要是挖填土方、鋪膜、焊接等，不需要復雜的技術，大大縮短了施工周期，保證了質(zhì)量。
3. 施工工藝
3.1 施工工序
基層開挖及砂墊層施工→鋪設HDPE 土工膜→機械焊接→人工焊接→收邊處理→質(zhì)量檢測→防水層保護層施工
3.2 施工方法
3.2.1 基層開挖及砂墊層施工
根據(jù)設計標高對人工湖基層進行開挖與湖型整理，開挖后觀察基層土質(zhì)，不得用淤泥、腐殖土、耕植土、膨脹土和有機物含量大于8% 的土做基土，必要時征得業(yè)主、設計要求進行換填處理。施工過程中基土壓實度通過試驗檢測符合設計要求：壓實度＞ 95%?；练謱幽雺海詈笠粚訅海ê唬┩瓿珊?，表面應拉線找平，并按要求符合設計規(guī)定的標高?；辽蠈釉O置砂墊層施工除原材需滿足設計質(zhì)量要求外，同樣采取分層鋪設，分層碾壓并檢測密實度，施工中預設5m×5m 網(wǎng)格標高樁，控制每層鋪設厚度并按設計標高進行找平。分段施工時，接茬處應做成斜坡，每層接茬處的水平距離應錯開0.5 ～ 1.0m，并應充分壓（夯）實后方可進行后續(xù)施工。
3.2.2 鋪設HDPE 土工膜
1）鋪設HDPE 土工膜前應首先對進場的材料查看質(zhì)量證明文件并進行外觀質(zhì)量檢查，同時按有關規(guī)程，隨即抽取土工膜，對其物理性能指標進行復試，確保用于工程的材料是符合設計要求的合格產(chǎn)品。
2）HDPE 土工膜裁切之前，應該準確丈量人工湖相關尺寸，經(jīng)濟合理的計算鋪膜方式，以減少焊縫數(shù)量為標準，在保證質(zhì)量的前提下，盡量節(jié)約原材料。確定合理的鋪拼方式后按實際裁切，一般不宜按圖示尺寸裁切，應逐片編號，詳細記錄在專用表格上。同時也容易保證質(zhì)量。
3）膜與膜之間接縫的搭接寬度一般不小于10cm，通常使焊縫排列方向平行于最大坡度，即沿坡度方向排列。
5）HDPE 土工膜在鋪設中，應避免產(chǎn)生人為褶皺，溫度較低時，應盡量拉緊，鋪平。此外，一般鋪膜時要注意預留土工膜的伸縮量，一般一塊預留5 ～ 10cm，以防土工膜收縮時被撕裂。
6）HDPE 土工膜鋪設完成后，應盡量減少在膜面上行走、搬動工具等，凡能對防滲膜造成危害的物件，均不應放在膜上或攜帶在膜上行走，以免對膜造成意外損傷。
3.3.3 機械焊接
HDPE 土工膜在焊接前應對焊接面進行清掃，接縫處不得有油污、灰塵,HDPE 土工膜的搭接段面不應夾有泥沙等雜物, 當有雜物時必須在焊接前清理干凈。機械焊接是HDPE 土工膜防滲施工的一項關鍵工作，因此在施焊過程中，應嚴格遵循以下注意事項：
1）機械焊接多采用雙軌熱熔焊機，每天焊接開始時, 必須在現(xiàn)場先試焊一條0.9mm×0.3mm 的試樣, 搭接寬度不小于10cm,并用拉力機現(xiàn)場進行剝離和剪切試驗, 試樣合格后, 便可用當時調(diào)整好的速度、壓力、溫度進行正式焊接。試樣上需標明日期、時刻、環(huán)境溫度。焊機在焊接過程中, 需隨時注意焊機的運行情況,要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況對速度和溫度進行微調(diào)。
2）HDPE 土工膜焊縫要求整齊、美觀、不得有滑焊、跳走現(xiàn)象。
3）當遇到HDPE 土工膜長度不夠時, 需進行長向拼接, 應先把橫向焊縫焊好, 再焊縱縫, 橫向焊縫相距大于50cm 應成T 字型, 不得十字交叉。
4）相鄰HDPE 土工膜焊縫應盡量錯縫搭接, 膜塊間形成的結(jié)點, 應為T 字型, 盡量減少十字型, 縱膜向焊縫交點處應用擠壓焊機加強。
5）焊膜時不許壓出死折, 鋪設HDPE 土工膜時, 根據(jù)當?shù)貧鉁刈兓群虷DPE 土工膜性能要求, 預留出溫度變化引起的伸縮變形量。
6）焊接過程中應始終保持焊機勻速前進，一般掌握行走速度為1.5 ～ 2.5cm/s, 焊接溫度控制在220 ～ 300℃。
7）在下雨期間或接縫處有潮氣、露水、或者4 級以上大風等情況下不能進行焊接, 但采取有效防護措施時除外。
3.3.4 人工焊接
施工過程中，難免會出現(xiàn)HDPE 土工膜出現(xiàn)虛焊、漏焊、丁字接頭以及非正常破損等問題，應及時用熱風槍進行人工修補。對于漏洞和撕裂破壞，應剪裁質(zhì)量好的HDPE 土工膜進行焊接修補。如遇破損面積較大時，本工程HDPE 土工膜施工涉及與過水涵洞、混凝土擋墻、疊
水SBS 防水等部位連接，如處理不當，勢必影響整個人工湖防滲效果，因此各部位收邊處理顯得格外重要。
1）HDPE 土工膜與過水涵洞八字墻的收邊處理：首先應在邊界處預留較寬的幅度，將八字墻涵洞處土工膜上翻過墻1m，墻上HDPE 土工膜上部做30mm 后細石混凝土保護層。過墻部分HDPE 土工膜用PE 膠與墻體粘接牢固，外側(cè)回填土等按設計要求進行回填。
2）人工湖混凝土擋墻處的防滲處理：首先在混凝土擋墻上測出湖面溢流水平面高程，用墨線彈出高程后將HDPE 土工膜防水做至水平面高程上返20cm，用PE 膠將土工膜粘貼在混凝土擋墻上，HDPE 土工膜外砌120mm 厚磚墻作為土工膜的保護層，磚墻面層水泥砂漿抹面。
3）人工湖HDPE 土工膜與疊水的SBS 防水層收邊處理：將土工膜用專用膠粘貼在疊水墊層上部，在SBS 防水層與HDPE 土工膜搭接處搭接300mm，以保證SBS 防水層與土工膜的密切連接，確保防滲效果。
3.3.6 質(zhì)量檢測
HDPE 土工膜施工質(zhì)量檢測一般按三個步驟進行，即目測、充氣檢測及破壞試驗。
1）目測：看兩條焊縫是否平整、清晰、無皺、透明無接渣、氣泡、漏點、熔點或焊縫定包邊等。目測主要是對鋪設的土工膜外觀、焊縫質(zhì)量、T 型焊接、基底雜物等進行細致的檢查，所有施工人員對這一工作都應貫徹在全部施工過程中。
2）對所有焊縫的嚴密性除目檢外，還應采用真空檢測，對無法進行真空檢測的部位更應加強自檢。充氣檢測要求對焊縫兩段封閉，將連接有氣壓表的氣門的測壓表針頭插入焊縫內(nèi)，用密封膠封堵針頭與焊縫空腔的接口處，迅速加壓至0.2mpa 的壓力，持續(xù)觀察2 ～ 5min，若壓力無明顯下降，則認為該道焊縫符合要求；若壓力下降明顯，則說明該道焊縫存在質(zhì)量問題，應查明原因后進行補漏及再試驗，直到符合要求為止。
3）在雙軌焊縫上所取的樣塊進行拉力測試時，其標準為在做剝離和剪切試驗時，焊縫沒被撕裂開而母才被撕拉破壞，此時焊接合格，如果試樣不合格，則應在原焊縫上再取第二塊，連取三塊不合格時，則應對整條焊縫作返工處理。
4）對于在目測、充氣檢測、破壞試驗中所發(fā)現(xiàn)的缺陷，應及時修補，不能立刻修補的，要做好標記，以防止在修補時遺漏。
3.3.7 防水層保護層施工
本案中人工湖HDPE 土工膜防水保護層設計要求采用砂質(zhì)土，但不得含有有機雜質(zhì)，同時粒徑要求不大于50mm，含水率符合相關設計要求。填土采用人工篩土，吊車吊運，人工分成鋪土、找平修整。施工中應采取必要的保護措施，加強對HDPE 土工膜的成品保護。
4. 防滲效果
人工湖整體施工完畢蓄水后，在對上游沖溝自然水源導流的背景下，我們對人工湖HDPE 土工膜的整體防滲效果進行了觀測及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，經(jīng)多次檢測湖面滲流量、滲透系數(shù)滿足設計要求，取得了良好的防滲效果。
5. 結(jié)語
人工湖的產(chǎn)生與應用體現(xiàn)了人類利用和改造自然的智慧，而HDPE 土工膜在其防滲施工中展現(xiàn)出的優(yōu)異性能也被實踐證明其防滲、環(huán)保效益良好，二者結(jié)合相得益彰，共同起到了較好的環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。在綠水青山才是金山銀山的時代背景下，希望通過我們環(huán)保節(jié)能意識的不斷加強，共同建設我們的美好家園。
【關鍵詞】HDPE 土工膜；人工湖；防滲；施工方法；質(zhì)量控制
引言：
在國內(nèi)經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，在持續(xù)增長的園林景觀、人工湖市場的需求下，HDPE 土工膜以其施工周期短、施工簡易、維修方便、投資成本低、環(huán)保、防滲效果好等優(yōu)越性，日漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的混凝土類、砌石類，瀝青類等防滲材料，被廣泛應用于人工湖、景觀河道、高爾夫球場水塘、園林景觀水池等園林景觀水系防滲工程。
1. 工程概況
本案為國內(nèi)某大型抽水蓄能電站營地景觀人工湖工程，該人工湖東西向延伸最長150m，南北向延伸最寬約40 米，平均蓄水水度1.6m，設計總蓄水量約4500m3。人工湖依山而建，位于山脈自然沖溝出口處，沖溝內(nèi)常年存在高山流水作為人工湖天然水源補給，全年氣候條件良好，冬季水源少有結(jié)冰，夏季多雨，過水流量較大，故在人工湖下游設計溢流過水涵洞及疊水等防洪排水設施，確保人工湖景觀及周圍建筑使用及運行安全。
2.HDPE 土工膜基本性能
HDPE 土工膜全稱“高密度聚乙烯膜”，具有優(yōu)良的耐環(huán)境應力開裂性能，抗低溫、抗老化、耐腐蝕性能，以及較大的使用溫度范圍（-60℃～ +60℃）和較長的使用壽命（50 年）。HDPE 土工膜因其具有出色的物理性能而被廣泛應用于工程防滲的各個領域，其具有以下性能特性：
1）HDPE 土工膜是一種柔性防水材料，具有很高的防滲系數(shù)（1×10-17 cm/s）；
2）具有良好的耐熱性和耐寒性，其使用環(huán)境溫度為高溫110℃、低溫-70℃ ；
3）具有很好的化學穩(wěn)定性能，能抗強酸、堿、油的腐蝕是好的防腐材料；
4）具有很高的抗張力強度，使它具有很高的抗拉強度能滿足高標準工程項目需要；
5）具有很強的耐候性，有很強的抗老化性能，能長時間裸露使用而保持原來的性能；
6）整體連續(xù)性能好，HDPE 土工膜有很強的抗拉強度與斷裂伸長率，使HDPE 土工膜能夠在各種不同的惡劣地質(zhì)與氣候條件下使用，適應地質(zhì)不均勻沉降應變力強；
7）HDPE 土工膜采用優(yōu)質(zhì)原生塑料與碳黑粒子，不含任何防腐劑及化學添加劑，是環(huán)保型的建筑材料；
8）質(zhì)輕、施工簡便，工期短。施工主要是挖填土方、鋪膜、焊接等，不需要復雜的技術，大大縮短了施工周期，保證了質(zhì)量。
3. 施工工藝
3.1 施工工序
基層開挖及砂墊層施工→鋪設HDPE 土工膜→機械焊接→人工焊接→收邊處理→質(zhì)量檢測→防水層保護層施工
3.2 施工方法
3.2.1 基層開挖及砂墊層施工
根據(jù)設計標高對人工湖基層進行開挖與湖型整理，開挖后觀察基層土質(zhì)，不得用淤泥、腐殖土、耕植土、膨脹土和有機物含量大于8% 的土做基土，必要時征得業(yè)主、設計要求進行換填處理。施工過程中基土壓實度通過試驗檢測符合設計要求：壓實度＞ 95%?；练謱幽雺海詈笠粚訅海ê唬┩瓿珊?，表面應拉線找平，并按要求符合設計規(guī)定的標高?；辽蠈釉O置砂墊層施工除原材需滿足設計質(zhì)量要求外，同樣采取分層鋪設，分層碾壓并檢測密實度，施工中預設5m×5m 網(wǎng)格標高樁，控制每層鋪設厚度并按設計標高進行找平。分段施工時，接茬處應做成斜坡，每層接茬處的水平距離應錯開0.5 ～ 1.0m，并應充分壓（夯）實后方可進行后續(xù)施工。
3.2.2 鋪設HDPE 土工膜
1）鋪設HDPE 土工膜前應首先對進場的材料查看質(zhì)量證明文件并進行外觀質(zhì)量檢查，同時按有關規(guī)程，隨即抽取土工膜，對其物理性能指標進行復試，確保用于工程的材料是符合設計要求的合格產(chǎn)品。
2）HDPE 土工膜裁切之前，應該準確丈量人工湖相關尺寸，經(jīng)濟合理的計算鋪膜方式，以減少焊縫數(shù)量為標準，在保證質(zhì)量的前提下，盡量節(jié)約原材料。確定合理的鋪拼方式后按實際裁切，一般不宜按圖示尺寸裁切，應逐片編號，詳細記錄在專用表格上。同時也容易保證質(zhì)量。
3）膜與膜之間接縫的搭接寬度一般不小于10cm，通常使焊縫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，應使接縫長度盡量減短。除特殊要求外，在坡度大于1：6 的斜坡上距頂坡或應力集中區(qū)域1.5 米
5）HDPE 土工膜在鋪設中，應避免產(chǎn)生人為褶皺，溫度較低時，應盡量拉緊，鋪平。此外，一般鋪膜時要注意預留土工膜的伸縮量，一般一塊預留5 ～ 10cm，以防土工膜收縮時被撕裂。
6）HDPE 土工膜鋪設完成后，應盡量減少在膜面上行走、搬動工具等，凡能對防滲膜造成危害的物件，均不應放在膜上或攜帶在膜上行走，以免對膜造成意外損傷。
3.3.3 機械焊接
HDPE 土工膜在焊接前應對焊接面進行清掃，接縫處不得有油污、灰塵,HDPE 土工膜的搭接段面不應夾有泥沙等雜物, 當有雜物時必須在焊接前清理干凈。機械焊接是HDPE 土工膜防滲施工的一項關鍵工作，因此在施焊過程中，應嚴格遵循以下注意事項：
1）機械焊接多采用雙軌熱熔焊機，每天焊接開始時, 必須在現(xiàn)場先試焊一條0.9mm×0.3mm 的試樣, 搭接寬度不小于10cm,并用拉力機現(xiàn)場進行剝離和剪切試驗, 試樣合格后, 便可用當時調(diào)整好的速度、壓力、溫度進行正式焊接。試樣上需標明日期、時刻、環(huán)境溫度。焊機在焊接過程中, 需隨時注意焊機的運行情況,要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況對速度和溫度進行微調(diào)。
2）HDPE 土工膜焊縫要求整齊、美觀、不得有滑焊、跳走現(xiàn)象。
3）當遇到HDPE 土工膜長度不夠時, 需進行長向拼接, 應先把橫向焊縫焊好, 再焊縱縫, 橫向焊縫相距大于50cm 應成T 字型, 不得十字交叉。
4）相鄰HDPE 土工膜焊縫應盡量錯縫搭接, 膜塊間形成的結(jié)點, 應為T 字型, 盡量減少十字型, 縱膜向焊縫交點處應用擠壓焊機加強。
5）焊膜時不許壓出死折, 鋪設HDPE 土工膜時, 根據(jù)當?shù)貧鉁刈兓群虷DPE 土工膜性能要求, 預留出溫度變化引起的伸縮變形量。
6）焊接過程中應始終保持焊機勻速前進，一般掌握行走速度為1.5 ～ 2.5cm/s, 焊接溫度控制在220 ～ 300℃。
7）在下雨期間或接縫處有潮氣、露水、或者4 級以上大風等情況下不能進行焊接, 但采取有效防護措施時除外。
3.3.4 人工焊接
施工過程中，難免會出現(xiàn)HDPE 土工膜出現(xiàn)虛焊、漏焊、丁字接頭以及非正常破損等問題，應及時用熱風槍進行人工修補。對于漏洞和撕裂破壞，應剪裁質(zhì)量好的HDPE 土工膜進行焊接修補。如遇破損面積較大時，本工程HDPE 土工膜施工涉及與過水涵洞、混凝土擋墻、疊
水SBS 防水等部位連接，如處理不當，勢必影響整個人工湖防滲效果，因此各部位收邊處理顯得格外重要。
1）HDPE 土工膜與過水涵洞八字墻的收邊處理：首先應在邊界處預留較寬的幅度，將八字墻涵洞處土工膜上翻過墻1m，墻上HDPE 土工膜上部做30mm 后細石混凝土保護層。過墻部分HDPE 土工膜用PE 膠與墻體粘接牢固，外側(cè)回填土等按設計要求進行回填。
2）人工湖混凝土擋墻處的防滲處理：首先在混凝土擋墻上測出湖面溢流水平面高程，用墨線彈出高程后將HDPE 土工膜防水做至水平面高程上返20cm，用PE 膠將土工膜粘貼在混凝土擋墻上，HDPE 土工膜外砌120mm 厚磚墻作為土工膜的保護層，磚墻面層水泥砂漿抹面。
3）人工湖HDPE 土工膜與疊水的SBS 防水層收邊處理：將土工膜用專用膠粘貼在疊水墊層上部，在SBS 防水層與HDPE 土工膜搭接處搭接300mm，以保證SBS 防水層與土工膜的密切連接，確保防滲效果。
3.3.6 質(zhì)量檢測
HDPE 土工膜施工質(zhì)量檢測一般按三個步驟進行，即目測、充氣檢測及破壞試驗。
1）目測：看兩條焊縫是否平整、清晰、無皺、透明無接渣、氣泡、漏點、熔點或焊縫定包邊等。目測主要是對鋪設的土工膜外觀、焊縫質(zhì)量、T 型焊接、基底雜物等進行細致的檢查，所有施工人員對這一工作都應貫徹在全部施工過程中。
2）對所有焊縫的嚴密性除目檢外，還應采用真空檢測，對無法進行真空檢測的部位更應加強自檢。充氣檢測要求對焊縫兩段封閉，將連接有氣壓表的氣門的測壓表針頭插入焊縫內(nèi)，用密封膠封堵針頭與焊縫空腔的接口處，迅速加壓至0.2mpa 的壓力，持續(xù)觀察2 ～ 5min，若壓力無明顯下降，則認為該道焊縫符合要求；若壓力下降明顯，則說明該道焊縫存在質(zhì)量問題，應查明原因后進行補漏及再試驗，直到符合要求為止。
3）在雙軌焊縫上所取的樣塊進行拉力測試時，其標準為在做剝離和剪切試驗時，焊縫沒被撕裂開而母才被撕拉破壞，此時焊接合格，如果試樣不合格，則應在原焊縫上再取第二塊，連取三塊不合格時，則應對整條焊縫作返工處理。
4）對于在目測、充氣檢測、破壞試驗中所發(fā)現(xiàn)的缺陷，應及時修補，不能立刻修補的，要做好標記，以防止在修補時遺漏。
3.3.7 防水層保護層施工
本案中人工湖HDPE 土工膜防水保護層設計要求采用砂質(zhì)土，但不得含有有機雜質(zhì)，同時粒徑要求不大于50mm，含水率符合相關設計要求。填土采用人工篩土，吊車吊運，人工分成鋪土、找平修整。施工中應采取必要的保護措施，加強對HDPE 土工膜的成品保護。
4. 防滲效果
人工湖整體施工完畢蓄水后，在對上游沖溝自然水源導流的背景下，我們對人工湖HDPE 土工膜的整體防滲效果進行了觀測及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，經(jīng)多次檢測湖面滲流量、滲透系數(shù)滿足設計要求，取得了良好的防滲效果。
5. 結(jié)語
人工湖的產(chǎn)生與應用體現(xiàn)了人類利用和改造自然的智慧，而HDPE 土工膜在其防滲施工中展現(xiàn)出的優(yōu)異性能也被實踐證明其防滲、環(huán)保效益良好，二者結(jié)合相得益彰，共同起到了較好的環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。在綠水青山才是金山銀山的時代背景下，希望通過我們環(huán)保節(jié)能意識的不斷加強，共同建設我們的美好家園。
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