对复合土工膜技术的概述

摘要：复合土工膜防渗技术已广泛应用于民用建筑，建筑防水施工方法新技术拓展了复合土工膜土工合成材料的应用领域，其具有防水结构合理、造价低、施工方便、施工速度快、防渗防水效果好等优点，在城建、水利、电力、冶金、环保、地铁、军工等领域防水工程中具有广阔的应用前景，是一项值得推广的施工新技术。

关键词：复合土工膜 应用

0 引言

复合土工膜是一种新型的工程材料，它是由土工织物、土工膜、土工织物三层组成.积聚了土工织物和土工膜的优点。复合土工膜是用聚乙烯或聚氯乙烯的增强改性，压延成膜与涤纶针刺土工布热合而成.具有质轻、抗拉、抗顶破、抗撕强度高，延伸性能好，变形模量大，耐老化，防渗性能好，施工简单，造价低使用期长等特点，是一种理想的防渗材料.为施上单位取得了良好的经济效益和社会效益。由于复合土工膜由于具有上述特点，在现代建设工程中广泛运用。

复合土工膜施工工艺原理复合土工膜足一种土工合成材料.具有

较好的防渗效果，将复合土工膜铺设在需要进行防渗处理的坡面上，

上面铺设砂垫层和砼，堤顶封顶层砼形成一个整体完全封闭的防渗体

系。

将防水卷材粘贴于建筑物面板（如屋面、砼渠道内壁等）上进行防水、防渗施工时，一般采用两种方法：一种是空铺点粘法，其优点是施工快，可避免基层的开裂对卷材的拉破坏，缺点是卷材局部遭破坏或有缺陷时，水就会在下面串跑，因此很难找到渗漏点，不但维修困难，而且维修费用大。另一种方法是满粘法，优点是提高了其与面板的联合防渗能力，可避免卷材局部遭破坏后，卷材下水串跑渗漏问题，但是目前使用的胶粘剂多为溶剂型，胶层太薄，延伸率较低，不能适应基层开裂，卷材易被拉破坏。

1 施工方法的研究

通过理论分析及工程实践，我们认为卷材的铺设只要选择适宜的胶粘剂，解决粘结问题，满粘法是比较可靠的防水方法。

1.1卷材粘结机理

如下图l所示，将防水卷材用胶粘剂粘合于混凝土基层上，当基层开裂时：

（1）若胶粘层较薄，粘结强度较高，上部的防水卷材较薄时，由于“零延伸”的存在，卷材就极易被拉坏。防水层在裂缝处的宽度t增宽t， 当 t趋于或等于零时，从变形率 可知， 应趋于无穷大，延伸率如此大的材料没有。当上部的防水卷材较厚时，在基层开裂点处卷材从下边沿逐渐向上开裂，形成偏心受拉，参与延伸的宽度增大，材料不会发生断裂现象。

（2）若胶粘层较薄且与卷材的粘结强度较低，基层开裂后，卷材与基层剥离，可以避免对卷材的拉破坏。但与基层粘结强度过低，基层中的空气及水蒸气易使卷材脱粘，卷材一旦产生缺陷易造成渗漏。

从上述粘结理论可以看出，采用满粘法要求卷材要有适当的厚度且有一定延伸率，胶粘剂粘结强度不能过高或过低，要选择较合适的胶粘剂才能满足技术要求。

土工膜及复合土工膜防渗膜一般较薄，且易随温度的变化而变形，因此要开发一种适宜胶粘剂及施工方法，使其在面板防渗工程中得到成功地推广应用。

在粘结理论的基础上，若采用具有一定厚度和高延伸率低模量胶粘层，将土工膜或复合土工膜粘合于基层上，一方面基层开裂后，就可以消除对上部卷材拉应力，避免卷材拉断，另一方面低模量的胶粘层能够跟随土工膜或复合土工膜温度变形而变化，避免卷材下的空鼓，与土工膜或复合土工膜形成一体，大大提高其防渗能力。

1.2胶粘剂性能及施工工艺

从防水卷材铺设粘结理论及施工要求出发，现在开发的一类适用于土工膜及复合土工膜快速粘结的热熔型胶粘剂（KS胶）及施工工艺，通过工程实践，取得了较好的效果，形成了“一种建筑防水方法”，并获得国家发明专利。胶粘剂的主要性能见下表l。

将土工膜或复合土工膜粘合于砼基面上后，膜下的胶粘层一方面起到了粘结固定卷材的作用；另一方面又是一道具有一定厚度的、密实的、高弹性的且具有针入拔除后自愈合功能的防水层，确保了防渗工程质量。

施工工艺：将KS胶粘剂加热至140～210℃熔化成液体，分别涂刮于用30%KS胶粘剂甲苯溶液或EF325胶液打底的砼等基面上及防渗膜上，趁热粘合，要避免膜下裹夹气泡，再将接边粘合，铺设完毕，仔细检查有无鼓泡、翘曲、突起、脱胶、孔洞、疏松、缺胶、错位等现象。最后表面铺设一道砂浆或其它保护层。

2 建筑应用

2.1在屋面工程中的应用

建筑砖混结构，其屋面采用该防渗技术处理，复合土工膜为膜厚0.5mm，无纺布2009/m2一布一膜型PE复合土工膜，铺设面积1100多平方米。参照国标GB50207―94《屋面工程技术规范》及本屋面结构、功能求设计、施工，防水构造标准要求。

按二级防水要求，其造价比SBS改性沥青卷材低15%，比三元乙丙橡胶卷材低40%。

该屋面经过近四年的运行，无任何渗漏现象，达到了比较理想的效果。

2.2 施工

施工中，首先要用料径较小的砂土或粘土找平基面，然后再铺设土工膜。土工膜不要绷得太紧，两端埋入土体部分呈波纹状，最后在所铺的土工膜上用细砂或粘土铺一层10cm左右过渡层。砌上20-30cm块石（或砼预制块）作防冲保护层。施工时，应尽力避免石块直接砸在土工膜上，最好是边铺膜边进行保护层的施工。复合土工膜与周边结构物连接应采用膨胀螺栓和钢板压条锚固，连接部位要涂刷乳化沥青（厚2mm）粘接，以防该处发生渗漏。

2.3 施工注意事项

（1）使用须采用埋入式：覆盖厚度不宜小于30cm。

（2）整修防渗系统应有：垫层、防渗层、过渡层、保护层组成。

（3）土体要坚实，避免不均匀沉陷，裂纹，防渗范围内的草皮、树根要清除。与膜接触面铺设粒径小的沙土或粘土作防护层。

（4）铺设时土工膜不要拉得太紧，两端埋入土体部分成波纹状较好，特别是与刚性材料锚固时，应留有一定的伸缩量。

（5）施工时，应避免石块，重物直接砸在土工膜上、最好边施工、边铺设膜、边覆盖保护层。

3 提高复合土工膜的功能

3.1、复合土工膜与支撑材料接触面应力求平整，以免薄膜被刺破丧失其防渗作用，否则，应设细粒垫层，以保护薄膜不被损伤。

3.2、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。

3.3、复合土工膜自身的连接，防渗薄膜的连接方式可归纳为三种，即粘结法、焊接法以及硫化法，视防渗薄膜的原材料的不同而选择，所有连接缝的抗渗性能均应进行检查，以防接缝连接不好而渗漏。

3.4、复合土工膜与周边边界的连接。复合土工膜与周边边界必须严密结合，施工时可在地基和岸坡开挖锚固槽连接，如果地基是浅层砂砾石透水层，则应将砂砾石开挖掉，直至基岩然后浇筑混凝土底座，将土工膜固定在混凝土内，如果地基是不透水粘水层，可开挖深为2m，宽为4m左右的锚固槽，将土工薄膜置于槽内，然后密实回填粘土；如果地基是深厚的砂砾石透水层，可采用土工薄膜铺盖的方式进行防渗，其长度根据计算确定，铺盖部位必须整平，并铺设厚约30cm，最大粒径为20mm的过渡层，同样膜上也要铺设过滤层，随后加设保护层，薄膜周边应与两岸岸坡不透水层严密结合，防渗薄膜与锚固槽的连接视薄膜与混凝土的允许接触渗透坡降确定。

3.5、复合土工膜铺设完成后，应尽量减少在膜面上行走、搬动工具等，凡能对防渗膜造成危害的物件，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。

4 结语

在建筑施工中对土工膜场内拼接为了施工方便，保证拼接质量，复合土工膜应尽量采用宽幅，减少现场拼接量，施工前应根据复合土工膜幅宽、现场长度需要，在单位内剪裁，并拼接成合符要求尺寸的块体，卷在钢管上，人工搬运到工作面铺设。

5 参考文献

【1】. 黄华 水利工程防渗技术与应用-中国科技博览2010

【2】. 李红.Li Hong 浅谈复合土工膜防渗结构设计及施工技术-科学之友2010

【3】. 顾淦臣 复合土工膜或土工膜堤坝实例述评-水利水电技术2003