人工湖水系工程施工计划及方案
人工湖泊水系土工膜防渗工程设计包括垫层(基础)、支撑层(膜的下保护层细土层)、防渗膜、保护层(膜的上保护层细土层或混凝土面层)以及与各类建筑物的衔接设计等，不同的地质条件、地区和湖泊的类型，都给人工湖泊的防渗工程设计提出了不同的要求。
垫层：即为地基，是整个防渗工程的基础。对于垫层的处理相当关键，不容马虎，因为地基一旦出现较大程度变形， 土工膜无法承受其上的各种负荷。
支撑层：膜的下保护层，它的作用是使土工膜受力均匀，免受局部集中应力的损坏。
防渗土工膜：是人工湖泊的防渗层，其寿命应与人工湖泊的使用年限相同。因此在设计过程中适当选择， 同时考虑施工方便。
保护层：膜的上保护层，其作用是人工湖泊防渗工程在运行的过程中防渗膜不被破坏。
膜与各类建筑物的衔接设计：主要包括与湖岸墙、进水口、穿湖桥涵、泄水建筑物等的衔接设计。
2.1.1 土工膜基本特点
HDPE土工膜由聚乙烯材料制成，是一种连续、柔软的防渗材料，具有下列优点。
⑴防渗性能好。经室内试验和现场观测，采用焊接接头，可减少渗漏损失93%～94%。
⑵适应变形能力强。土工膜具有良好的柔韧性、延展性和较强的抗拉能力，不仅适合各种不同形状的断面，而且适用于可能发生沉陷和位移的基础。
⑶质轻、用量少、运输量少。对于交通不便，当地缺乏其他建筑材料的地区尤为适用。
⑷施工简便、工期短。施工主要是挖填土方、铺膜、焊接等，不需要复杂的技术，大大缩短了周期，保证了质量。
⑸耐腐蚀性强。HDPE具有较好的抵抗细菌侵害和化学作用的性能，它不受酸、碱和土壤微生物的侵蚀，耐腐蚀性能很好。因此，特别适用于有侵蚀性水文地质条件及盐碱化地区的工程。
⑹不易老化。国外的抗老化试验结果表明土工膜暴露在大气中可使用15年，埋在土中或水下可使用30～50年，而我国现行规范规定，水工建筑物经济使用年限一般为20～50年，因此，只要精心施工完全可以满足要求。
⑺造价低。根据经济技术分析，每平方米土工膜防渗的造价平均为混凝土防渗的1/3，浆砌石防渗的1/4左右，即使采用混凝土面板作保护层，其总造价也不会高于混凝土防渗。
⑻无冻胀破坏。土工膜具有很好的柔韧性和伸展性，不会产生冻胀破坏。
⑼在防渗结构上不必考虑任何形式的接缝。土工膜既可以在室内焊接现场铺设，也可以现场焊接，焊接之后整个防渗结构形成一个整体，不必预留任何形式的接缝，也就避免了由于接缝止水处理不好导致渗水的情况。
2.1.2 土工膜防渗设计
焊接后再铺设15cm的中细砂或壤土作为上层过渡层，最后铺设预制混凝土方砖。
结合工程的实际情况，结合建设部2004年218号令（GB/T17643-1999）规定土工膜厚度最低为0.5mm以上，卷材的厚度对延伸率、抗拉强度、不透水性及耐穿刺等指标都有直接影响。
1、土工膜铺设工艺、设计计划、技术保证
1.1土工膜铺设工艺
1.1.1土工膜铺设程序
铺设机具等的检查
HDPE复合土工膜的检查 HDPE复合土工膜的搬运 HDPE复合土工膜的铺设
HDPE复合土工膜位置的校正
1.1.2 铺膜机具的检查
1.1.2.1
若用车辆搬运HDPE土工膜，该车辆之轮胎必须是充气轮胎，该车可能与HDPE土工膜接触的任何部位均不得带有可能刺伤HDPE土工膜之尖锐物。
1.1.2.2
HDPE土工膜放卷车或架，该车或架所用轮胎必须是充气轮胎，该车或架上可能与HDPE土工膜接触之任何部位均不得带有可能刺伤划伤HDPE土工膜之尖锐物。穿膜轴应旋转自如。
1.1.2.3
1.0m钢卷尺、50m钢卷尺、300㎜钢板尺、2000㎜钢板尺、多用刀、手钳、记号笔或涂改液笔等拈来可用。备用足够的防风砂（土）袋。
1.1.3 HDPE土工膜的检查
HDPE土工膜每一批应有制造商提供一份检测报告，合格证一份(50000平米为一批次)HDPE土工膜如有国家授权机构检测报告，不再做检验。
1.1.4 基面验收
蓄水池底及边坡基础垫层压实应达到设计要求的95%，保证表面平整，不得有明显凹凸不平现象，不得有积水、泥泞、砖石瓦块、树枝、树根、杂草、尖锐颗粒、硬杂物及可能破坏土工材料-HDPE土工膜的任何异物。在铺设防渗层的全过程中，应确保基坑垫层表面干燥，含水率在15%以下，并应随时对基础垫层表面可能出现异常变化进行检查及补救，补救后仍须达到设计要求。
若有锚固沟应符合设计要求，不得有坦塌缺欠。
1.1.5 HDPE土工膜的铺设
HDPE土工膜铺设时，遵循上茬压下茬的原则，压茬的宽度与所选用的热楔焊机保持一致，但不应低于10公分，剪裁后的HDPE土工膜无标识线，此时应根据所用焊机要求，用记号笔划出标识线。铺膜时标识线面向上，并且是下层膜侧，铺设原则是HDPE土工膜的纵向延方向一致。
1.1.6 根据该工程具体情况，铺设HDPE土工膜的顺序应是先边坡，后池底，铺设
HDPE土工膜时，应顺其自然，不得过度拉伸。每日铺设的HDPE土工膜不应大于当天所能焊接的数量，对已铺焊的HDPE土工膜的边缘必须用砂（土）袋压好，防止被风刮动。
1.1.7 HDPE土工膜位置的校正
HDPE土工膜的校正，系指新铺的HDPE土工膜之间压茬位置的校正，必须准确，以保证热楔焊机能顺利进行焊接，位置校正时可多人用手钳拉拽，拉拽时应尽量避免1－2人拉拽，致使局部受力，损伤HDPE土工膜，应使HDPE土工膜最大可能平均受力。
2 HDPE土工膜焊接工艺，施工计划及技术保证
2.1 HDPE土工膜焊接工艺
2.1.1 HDPE土工膜焊接工艺程序
焊接机具的检查
检验仪器的检查
铺设状况的检查 HDPE土工膜的试焊 HDPE土工膜的焊接施工
电源等的检查
检验 修补 验收 覆盖
2.1.2 焊接机具的检查
2.1.2.1 热楔焊机检查
整机无松动，搬动夹紧杆，上下辊应动作灵敏，按下搬动杆，开启电源、开启传动开关，上下辊开始转动，旋转调速钮，上下辊转速连续可调，速度～5m/min以上：开启加热开关，加热温度显示湿度不断上升，热楔温度～300℃以上，连续可调，并能自动调控。HDPE土工膜可根据工程的设计厚度调节温度与速度。检查完毕后，关闭加热开关，上下辊转速调整至最低，关闭传动开关，松开夹紧辊，拔掉总电源。若有问题修复后再查。
2.1.2.2 热风焊枪的检查
接通电源，开启风机开关，出风口应吹出冷风，旋动温度开关，应吹出热风～400℃连续可调，检查完毕，将温控钮旋至最低，吹出冷风，关闭风机开关，拔掉电源。若有问题，修复后再查。
2.1.3 检验仪器的检查
2.1.4 铺膜状况的检查
检查HDPE土工膜有无损伤，损伤处有无编号，编号是否正确，损伤处是否已修补，修补是否正确。
检查HDPE土工膜有无死折，死折处是否已处理，处理方法是否正确，有无编号，编号是否正确。
检查膜下有无突起物，若有必须去除。
检查铺膜压茬方向是否正确，下层膜上面应有标识线，若有错误必须纠正。
检查压茬宽度与所有焊机要求宽度是否相符，若不符，必须调整。
检查铺膜，搭缝处有无油污、水份、灰尘等，若有必须吹干擦净。
2.1.5 电源等的检查
电源应为220V、50HZ，导线应能安全通过20A电流，电源接地良好，并有漏电保护器，电源线长度应能达到该工程的任何部位。
2.1.6 HDPE土工膜的试焊接
2.1.6.1 试焊接样品由铺膜现场随机抽取，样品宽度取自现场HDPE土工膜之宽度，样品长度不小于1.0m，试焊接场地亦为施工现场，现场气温5～40℃，风力小于四级。
2.1.6.2 热楔焊机温度设定为300℃，上下辊调整至中速。当热楔达到设定温度后恒温10分钟，并立即进行焊接，试焊样为两片300×1000的HDPE土工膜。试焊接时，操作者根据焊道缝状态调整焊接速度，必要时亦可调整热楔温度，达到焊接最佳状态。
2.1.6.3 试焊接每日进行两次，一次在开始施工之前，另一次在施工进行中间时段。试焊必须保证与正常焊接施工相同的环境条件下进行，所有试焊接工作应在现场进行，成功的试焊接，每次必须详细记录，并在施工中正确执行。
2.1.8 HDPE土工膜的焊接施工和土工布施工工艺
2.1.8.1 焊接施工必须与铺设同步，铺设一幅焊接一幅。
2.1.8.2 边坡HDPE土工膜自上而下铺设,应尽量减少拼接数量,上端留下坡肩和锚固量,下端到坑底留头距坡根不小于1.8m,上下膜端对齐,使用热楔焊接机焊接,坡肩空焊部分用挤押焊机焊接。
2.1.8.3 转角处接缝应昼避开转角沟,并应尽量将不规则形状减至最少,实在避不开转角沟,则必须使用热风焊机焊接此缝.
2.1.8.4 交叉焊缝处,必须用热风焊机补焊,补焊长度不得低于20公分,补焊前必须对热楔焊缝修剪到露出焊茬,再用手提砂轮将补焊处打毛并用热风焊机补焊。
2.1.8.5 HDPE土工膜横向焊缝应尽量错开,使其焊缝受力分摊。
2.1.8.6 HDPE土工膜与周边连接形式
HDPE土工膜与渠顶的连接：HDPE土工膜到渠顶部如采用锚固槽沟或将膜片水平伸土内50～100cm并夯实，HDPE土工膜在锚固处不得渗水或被拔出。
HDPE土工膜与建筑物的连接:
一种方式是采取嵌入或锚固的方法将膜牢固固定，并在PE土工膜与刚性结构之间设置柔性止水，锚固后应用二期混凝土压住形成封闭的土工体。
一种方式可采用槽钢或金属板条橡胶条铆接或螺栓固定在混凝土垫层上，外加热熔胶封口。
2.1.8.7 池底HDPE土工膜的铺设
HDPE土工膜尽量一幅从头到尾,须几卷HDPE土工膜拼接而成,此时必须选用宽度相近的几卷HDPE土工膜进行焊接.
2.1.8.8 边坡之HDPE土工膜铺设焊至20幅时,可对5-15幅埋入锚固沟进行锚固,此后铺焊一幅,锚固一幅,两侧始终保持各5幅不锚固,为防风沙,只有砂袋压住即可.
目前我国采用的几种焊接方法:
在我国土工材料施工现场最成功的是热焊接法,它的原理即通过某种手段把热量传到接缝处的表面,使表面溶化,然后通过滚轮加压,使土工膜在表面几处密耳(1密耳=0.025)的溶深范围内产生分子渗透和交换并溶成一体,焊接深度取决于滚动压力大小,热源温度低,表面受热时间长.
1、热楔焊接法：
这种办法可实现自动化焊接，具有焊缝质量稳定，操作容易检测容易等特点：焊接质量好，使用方便，容易掌握非常适合于直线型的长缝焊接，国外已大量使用，如德国的PEAF型焊机，瑞士LEISTER焊接机，以及韩国的星辰型焊机均属于此类。
这种焊机的缺点，不适于焊接折缝、沟槽角缘缝及修补小型空洞。
2、热风焊接法
这种方法是利用鼓风机吹出的冷空气通过加热器，变成热风，再吹送到接缝部位的表面，随即加以滚压，使其粘合在一起。
这种焊枪重量轻，只有一公斤重，操作简单，可以焊接角隅弯缝、沟槽等，人工操作受环境条件影响小，我国目前能够生产此种焊枪，并把他作为自动焊机的辅助设备。
这种焊枪的优点是适于焊接折缝、沟槽角缘缝及修补小型空洞。
2.1.9土工布铺设
土工布上下搭接工艺;展开一幅两布一膜标准件，根据工程设计要求平铺在支持层，再展开另一幅两布一膜标准件，沿前一幅长度边沿铺设，先把底层土工布按热合机爬行方向压茬搭接，同HDPE土工膜的搭接一样，不应小于10cm，再用同样的方式用热楔焊接法进行焊接，焊缝充气检测完成后，把两边予留的土工布搭接平整，工艺完成。
2.1.10 充气检漏
将待检之热楔焊接缝气道的两端用热风焊枪封堵至不漏气，将充气检漏器针头插头插入气道中（切勿穿透下层膜）并用橡皮泥围封针头与HDPE土工膜接触部位，然后用打气筒向空腔内充气，双焊缝间充气压力达到0.15Mpa～0.2Mpa，并保持30—100秒，压力无明显下降即为合格。
2.1.11.4 HDPE土工膜保护层的覆盖应由土建承包为责任方。
保护层施工焊接工序完工后，及时填筑保护层的30cm厚的垫层，保护层的施工速度应与铺膜速度相配合。保护层施工工作面上不宜上重型机械和车辆，宜铺放木板，用手推车搬运材料。
保护层的施工先渠底后边坡，在施工中一定注意不要把复合土工膜破损，发现破损一定要进行修补。
材料选择：
建议使用150g土工布/0.3mm土工膜/150g土工布两布一膜产品（材料价格：6元/平米），土工膜低于0.3mm后就不能焊接，且焊接效果不好容易出洞，影响防渗效果。
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