HDPE土工膜在水景观中的应用
[摘要]：通过对HDPE土工膜防渗技术在启鸿假日城市小区水景观中的应用，从HDPE土工膜材料的选用，施工步骤及技术要点、施工中应该注意的事项，保护层施工等几个方面，介绍HDPE膜在水景观水池工程的广泛应用情况，以及其在末来更广泛领域的应用前景。
[关健词]：HDPE土工膜，水景水池，土工布，防渗，焊接，保护层
引言
假日城市小区项目位于昆明市五华区黑林铺街道，东临昌源中路，北临昆瑞路，总占地面积1000余亩，一期规划占地230亩，完整地保留数米高的菩提树、梧桐树等原生植物，并依托坡地优势，形成围而不合，高低错落的社区环境。中央台地公园是整个小区景观中心，在整个施工过程中是做为重点，难点来攻克。由于整个水景观区的湖面区域是做成自然式湖体，防渗做为重中之重的工作来进行多次讨论，最终确定选用HDPE土工膜做为防渗材料进行施工。HDPE防渗膜是高分子聚合物无毒、无味、无臭的白色颗粒，熔点约为110℃-130℃，相对密度0.918—0.965；具有良好的耐热性和耐寒性。化学稳定性好，具有较高的刚性和韧性，机械强度好，耐环境应力开裂与耐撕裂强度性能好。
1、HDPE土工膜材料的选用
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，水景，水池建设中的三大材料（别有土工网和土工织物）之一，其防渗性能是衡量水景水池是否达到保水要求的主要指标。高密度聚乙烯（HDPE）土工膜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。HDPE土工膜具有强度高中、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。假日城市小区项目中的水景面积有4000多平方米属于小型水域，宜选用厚度为1.8~2.2mm的深色塑膜。在昆明有几个小区也用HDPE土工膜做过水景的防水防渗材料都出现了漏水的情况，保不住水，在这个项目里就选用了2.2mm的深色塑膜做为最终的防渗材料。
2、HDPE土工膜的施工步骤及技术要点
根据工程特点，拟定的施工顺序为：基层回填压实→湖岸坝体回填压实→修整斜坡→回填种植红土层压实→水位线以上30cm处开挖锚固沟→铺设400g/㎡土工布→铺设HDPE土工膜→回填种植红土→回填水洗机制砂→湖岸边种植苗木。
HDPE土工膜施工相对于其他的合成材料的施工较为复杂，首先必须对土工膜的各项指标进行检测，对现场到货的土工膜进行外观检查。外观检查符合规范要求后，按规范要求的数量、尺寸进行见证取样，送昆明市建筑材料测试中检验。检验合格后，开展场基层处理、试验焊接、膜体接合焊接缺陷修复、破坏性测试和回填保护等。
2.1、基层处理
由于整个水景都是建在地下室车库顶板之上，基层的回填对整个水池防渗效果好不好也是很关键一步，车库顶板做完防水，浇筑完防水保护层。回填了一层15cm厚的碎石做完顶板过滤层上铺200g/㎡土工布做为隔离层，之上回填山体上开挖下来素土，回填土时必须逐次分批，每次回填土厚度不超过30cm，并用机械设备配合洒水进行逐层压实用压路机进行压实，压实系数i≥0.93。进行湖岸边坝体进行分层回填压实。放线确定湖岸边界，安排机械进行开挖整理出个大概的样子，人工进行细部的修理。由于回填的这一部素土里面有部分碎和杂物，为了保证土工膜在施工过程不被碎石等其他杂物对HDPE土工膜造成破坏，特别的双增加一层20cm厚的种植红土层进行压实做为铺设前的基础层。在水景中就会有泵坑，跌水，瀑布等形式的存在，就避免不了要修建相应的钢筋混凝土挡水坝和墙体。为了解决泵坑的不渗水，HDPE土工膜和钢筋混凝土如何粘接问题，钢筋混凝土泵坑浇筑完成之后再做土工膜防水。跌水坝，瀑布挡墙脚部的地方是进行红土回填成45度角，高度达到30CM。跌水坝墙体上方的混凝土角是打磨成圆弧形。
2.2、锚固沟
锚固沟（HDPE防渗膜压边固定用）开挖：锚固沟规格宽30cm×深30cm沿整个湖体水位线以上30cm成带状开挖，锚固沟角度应呈弧形或小角度，使HDPE防渗膜能平顺与沟壁贴合，避免过度弯曲、悬空等情形。
2.3、HDPE土工膜主要施工方法
铺设土工布→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。
考虑到是在回填土上进行HDPE土工膜的施工，将来会出现回填土层下降把HDPE土工膜拉裂，出现漏水，就在HDPE土工膜施工前加铺一层400g/㎡的土工布做为基层防水材料。并对土工布搭接处进行三道缝合处理，以保证在回填土层有轻微的下降时不会被拉开，从而保证HDPE土工膜不会出现拉裂漏水。
先边坡后场地；不规则的河道溪流，可沿轴线垂直方向铺设，这样避免出现皱褶鼓包。HDPE膜裁切之前，应该准确测量其相关尺寸，然后按实际测量的尺寸进行裁切；大面积的人工湖可丈量场地后，根据防渗膜的规格，选择最佳的铺设方案。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。膜与膜之间接缝的搭接宽度一般不小于10cm，为了保证焊接过后不出现问题，项目部当决定将焊缝搭接宽度定为20cm,二道焊缝进行焊接。焊缝的排列方向平行于最大坡度，即沿坡度方向排列；在拐角及畸形地段，跌水坝，瀑布墙，接缝长尽量减短。HDPE土工膜在铺设中，避免产生人为褶皱，温度较低时，尽量拉紧，铺平；HDPE土工膜铺设完成后，尽量减少在膜面上行走，搬动工具等。铺设土工膜时应从底部向高位延伸，不要接得太紧，应留有2%余量，以备局部下沉拉伸；相邻两幅的纵向接头不要在一条水平线上，相互错开2m，纵向接头距离坝脚、弯脚处2m,设在平面上。铺设完，应紧接着焊接，管道节点、阴阳角、拐角等难处理的地方，可配合热风机和挤出式焊机进行焊接。在跌水坝，瀑布挡墙，水泵坑等混凝土结构处可用热风机和挤出式焊机进行包边焊接及压条处理，进出水管道可用法兰盘密封。跌水坝是用HDPE土工膜整个将混凝土坝体包裹起来；水泵坑是将HDPE土工膜贴着水泵坑内壁和坑底全部做满。
锚固沟在土工膜铺设之前的三天就已经按排工人按设计的尺寸和位置进行了开挖，锚固施工时，土工膜顶部铺设于锚固沟设计位置后，端头处采取临时锚固措施，采用泡松的红土压固。为了能够保证水生植物的生长，在HDPE土工膜上进行保护层红土回填，回填红土的整个过程完全是全人工的搬运的方式进行回填补，回填完后进行了适当的压实。跌水坝，瀑布挡墙墙脚处采用的是先用不锈钢压条自攻螺丝钉固定，再砌筑砖墙贴墙压膜的方式进行行压膜，由于HDPE膜弹性有点大，全部用120砖砌体不能很好的固定，后来经现场实验确定改成370砖砌体退台式结构进行压膜。水泵坑为了保证不渗水，在HDPE土工膜内又进行了一次钢筋混凝土池壁浇筑，并进行两遍SBS防水施工。瀑布下的区域为了不让下落水的重力对HDPE土工膜造成破坏，整个瀑布落水点靠水池中心区域2m的范围内就没有回填红土，而是采用C20细石混凝土150厚做为保护层进行处理，整个湖区的回填土及混凝土结构边的压边完成后，将之前临时锚固的泡松红土清理干净，将HDPE土工膜弯曲到锚固沟内，紧贴沟壁和沟底，最后才进行锚固沟的回填并夯实。为了保证整个湖区运行后水质的清洁，在红土上面又回填了一层10cm的深色水洗机制砂。在回填红土深的区域进行水生植物的种植。
3、施工中应该注意的事项
3.1、HDPE土工膜施工过程中的注意事项
自然式湖体的水景水池边坡坡度＜1：1.5，以便于HDPE土工膜的铺设。铺设HDPE土工膜时，应从最低部位开始向岸边延伸进行铺设。下雨天不能进行铺设，温度过大、气温过高或过低、大风天，场地上有滞水区时，均应暂停HDPE土工膜的施工并临时遮盖作业面，HDPE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。焊接时应注意为防止两步衔接时由于膜表面的搭接误差而产生的布面错缝起摺，必须在焊接时注意随时调整焊机，形成一定的起伏。在HDPE土工膜保护层施工时，要对施工人员进行技术交底及质量监控，这个时HDPE土工膜被人为地损坏，要找出损坏之处是很困难的。所以保护层的铺设采取人工搬运的办法进行材料运送，再进行铺设。
3.2、HDPE土工膜的施工要求
随着施工的进展，要求及时检查复合土工膜与膜焊接质量，对漏焊、虚焊部位随时用塑料焊枪补焊，具体做法如下：
焊缝现场检查目前来说还没有很好的方法，一般情况下多为目测，看两条焊缝是否平整、清晰、无皱、透明、无挟渣、气泡漏点、熔点或焊缝泡边等。将焊缝之间的两头用焊枪焊死，再用一个带有压力表的气筒，夹住气针，将气针穿进焊缝之间的一个孔里面，检测的每段距离为2.5m，压力控制在2Mpa，时间在30s左右。打气时，如焊缝里面的气随气针外泄，这时只要把穿针部位塞上橡皮泥，打空气，用手指按在气针前，观察30秒以上，气体不会泄漏，这时就视为连接合格。
参考文献
[1]潘洪滔，HDPE土工膜在垃圾填埋场工程中的应用;
[2]CJ234-2006-T垃圾填埋场用高密度聚乙烯土工膜;
[3]GBT13761-1992土工布厚度测定方法；
[4]应建韩、李丽，HDPE土工膜在污水处理厂防渗工程中的应用