土工膜应用

探讨HDPE土工膜以及其在垃圾场中的应用

摘要：结合工程实例，从HDPE土工膜材料的选用、施工步骤及技术要点、施工注意事项等几个方面，介绍了HDPE土工膜在生活垃圾填埋场

工程的应用情况；同时，针对其在垃圾场应用中产生的问题做出了

相应探讨。

关键词：HDPE土工膜、垃圾填埋场、土工布、防渗膜

高密度聚乙烯（HDPE）土工膜是垃圾填埋场中应用最广泛的防渗材料。土工膜按目前国际国内普遍采用的材料可分为聚乙烯类、聚氯乙烯类、氯化聚乙烯类等，其中聚乙烯类为主流产品，市场占有份额在50%以上，而其中HDPE（高密度聚乙烯）以其更加优越的高强度、稳定的化学性能、优异的耐长期老化性及良好的生产加工性能，在聚乙烯系列产品中尤为突出，是目前该行业中最受设计单位和用户青睐的产品。

一、HDPE土工膜防渗材料的选用

土工膜是由一种或几种聚合物加上炭黑、色料等附加剂制成的不透水性材料，它是近年来广泛用于填埋场建设中的三大材料(另有土工网和土工织物)之一，其防渗性能是衡量垃圾卫生填埋场是否达到环保要求的主要指标。高密度聚乙烯（HDPE）土工膜是垃圾填埋场应用最广泛的土工膜，它是由高分子聚乙烯通过吹塑或平挤制成的具有很强耐久性的防渗材料。其主要特征是：化学性能稳定，垃圾渗滤液不会对其构成威胁；低渗透性，确保地下水和雨水渗透液不会渗过衬垫，甲烷气不会溢出排放系统；抗紫外线性能稳定，HDPE中的炭黑增强了抗紫外线能力，解决了暴露在紫外线下易被分解的问题。HDPE土工膜具有强度高、自密闭性好、延伸率大、耐老化、无毒性、不污染环境等特点，是一种性能良好的新型防水

防渗材料，可采用温控热熔焊接的方式铺设，工艺先进、接缝强度高、严密性可靠，因而广泛应用于各领域的防渗加固工程中。HDPE土工膜的结构型式有光面的和加糙的，适用于不同的场地要求。

（一）分类

光面高密度聚乙烯土工膜，代号为HDPE1。

糙面高密度聚乙烯土工膜，代号为HDPE2，其中单糙面高密度聚乙烯土工膜，代号为HDPE2-1；双糙面高密度聚乙烯土工膜，代号为HDPE2-2。

（二）型号型号表示见下图：

型号示例:6000mm宽,1.5mm厚的光面HDPE土工膜，表示为：HDPE1 6000/1.5 CJ/Txxxxx-200x

（三）规格尺寸及偏差

HDPE土工膜产品单卷的长度不应少于50m，长度偏差应控制在±2%。宽度尺寸应大于3m,偏差应控制在±1%。表1列举了整数宽度的规格尺寸及偏差值，非整数宽度产品可参考执行。填埋场底部防渗应选用5m以上，覆盖可选用3m以上产品。

产品的厚度及偏差应符合表2的要求。其中，光面土工膜的极限偏差应控制在±10%，糙面土工膜的极限偏差应控制在±15%。底部防渗应选用厚度大于1.5mm的土工膜，临时覆盖可选用厚度大于0.5mm 的土工膜，终场覆盖可选用厚度大于1.0mm的土工膜。

根据CJJ17-2001《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》中“高密度聚乙烯土工膜厚度应≥1.5mm，并应具有较大延伸率”的规定，同时结合工程的地质条件、填埋物性质、工程重要程度、设计等要求，选用了合适厚度厚度光面或糙面的HDPE土工膜、与卷材同性的HDPE焊条等，并根据工程的实际情况，确定每卷土工膜的长度。考虑到不同生产工艺生产的土工膜产品性能相差较大的情况，选用的HDPE土工膜的主要技术性能应符合表3(见附表)的要求。

二HDP E土工膜的施工步骤及技术要点

（一）施工工艺流程

a．库区底部防渗施工工艺流程

办理交接手续→施工准备→地下水倒排盲沟→检查合格→地基→检查合格→300mm压实土壤保护层→检查合格→4800g/m2钢基膨润土防水毯

（GCL）→检查合格→1.5mm厚的高密度聚乙烯（HDPE）光面土工膜→检查合格→600g/m2长丝非织造土工布→检查合格→300mm厚的渗滤液导流层→检查合格→150g/m2非织造土工布→检查合格→验收、移交。

b．库区边坡防渗做法由下至上依次流程

办理交接手续→施工准备→地基→检查合格→300mm压实土壤保护层→检查合格→5mm厚度的土工复合排水网→检查合格→4800g/m2钠基膨润土防水毯（GCL）→检查合格→1.5mm厚的高密度聚乙烯（HDPE）光面土工膜→检查合格→600g/m2长丝非织造土工布→检查合格→土袋→检查合格→验收、移交。

（二）主要施工方法

a.土工膜施工工艺

铺设、剪裁→对正、搭接→压膜定型→擦拭尘土→焊接试验→焊接→检测→修补→复检→验收。

b.技术要点

先边坡后场底；

HDPE膜裁切之前，应该准确丈量其相关尺寸，然后按实际裁切，一般不宜按图示尺寸裁切，应逐片编号，详细记录在专用表格上；

铺设HDPE土工膜时应力求焊缝最少，在保证质量的前提下，尽量节约原材料。同时也容易保证质量；

膜与膜之间接缝的搭接宽度一般不小于10cm，通常就使焊缝排列方向平行于最大坡度，即沿坡度方向排列；

通常在拐角及畸形地段，应是接缝长度尽量减短。除特殊要求外，在坡度大于1：6的斜坡上距顶坡或应力集中区域1.5米范围内，尽量不设焊缝。坡面铺设时，坡度较大处，设置软梯，施工人员在软梯上进行土工膜的焊接接缝处理。展膜方向应基本平行于最大坡度线；

HDPE土工膜在铺设中，应避免产生人为褶皱，温度较低时，应尽

量拉紧，铺平；

HDPE土工膜铺设完成后，应尽量减少在膜面上行走、搬动工具等，凡能对HDPE膜造成危害的物件，均不应放在膜上或携带在膜上行走，以免对膜造成意外损伤；

铺设土工膜时，应从底部向高位延伸，不要拉得太紧，应留有1.50%的余幅，以备局部下沉拉伸；

相邻两幅的纵向接头不应在一条水平线上，应相互错开1m以上；

纵向接头应距离坝脚、弯脚处1.50m以上，应设在平面上。

（三）与周边联接锚固

锚固沟应在土工膜放之前，按设计要求的位置开挖，在易干燥的粘土中开挖锚固钩时,应在铺设的前几天开挖;锚固施工时,土工摸顶部铺设于锚固钩设计位置后,端头处采取临时锚固措施处理,待填埋场土工摸整体施工结束后,再进行锚固。

三HDPE在垃圾填埋场中的应用

（一）HDPE土工膜施工注意事项

a.垃圾填埋场边壁的坡度应<1:1.5，以便于土工膜的铺设。铺设土工膜时，应从最低部位开始向高位延伸。

b.降水期间不能铺设土工膜。湿度过大、气温过高或过低、风速过大（>30km／h）或经过滞水区时，均应暂停土工膜的施工并临时遮盖作业面。

c.土工膜的铺设应尽量减少焊缝，特别是交叉焊缝，以减少渗漏隐患。在展膜过程中禁止强力拉扯土工膜，不许压出死折。若出现T形缝及双T 形缝时，采用母材补疤，疤的转角处均修圆，土工膜的接缝是施工质量控制的关键。焊接时应严格监控，在温度变化较大、风速变化较大的情况下（土工膜受气温影响产生伸展或收缩会造成拼接的困难）调解温度和速度，杜绝拼缝弯曲、重叠、焊接不牢或烫穿焊缝。