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土工防滲膜施工
土工防滲膜施工是在薄膜的一側或兩側貼上土工布,形成復合土工防滲膜。其形式有一布一膜、二布一膜等。
土工布作為土工膜的保護層,使保護防滲層不受損壞。為減少紫外線照射,增加抗老化性能,最好采用埋入法鋪設。
施工中,首先要用料徑較小的砂土或粘土找平基面,然后再鋪設土工膜。土工膜不要繃得太緊,兩端埋入土體部分呈波紋狀,最后在所鋪的土工膜上用細砂或粘土鋪一層10cm左右過度層。砌上20-30cm塊石(或砼預制塊)作防沖保護層。施工時,應盡力避免石塊直接砸在土工膜上,最好是邊鋪膜邊進行保護層的施工。復合土工膜與周邊結構物連接應采用膨脹螺栓和鋼板壓條錨固,連接部位要涂刷乳化瀝青(厚2mm)粘接,以防該處發生滲漏。
土工膜的接縫處理是一個關鍵工序,直接影響防滲效果。一般接縫方式有:①搭接:搭接寬度宜大于15cm;②熱焊:宜于稍厚的土工膜基材,焊縫搭接寬度不小于5CM.(不推薦膠接,長時間水浸泡易開膠,防滲效果差.)
根據多年實踐證明,防滲膜厚度不小于0.25mm,太薄可能產生氣孔,且易在施工中受損而降低防滲效果。土工膜施工中,特別要注意做到鋪設不宜過緊,不得打皺,拼接要牢固。要嚴格按技術規范施工,把好準備、鋪設、拼接、檢驗和回填等五道質量關。
歷史發展
國外對土工布的應用早在60年代就已開始,美國是世界上土工布消費量最大的國家,它在90年代初對其年用量就在3億m2以上,近幾年用量達到7億m2。歐洲和日本的土工布也得到較快發展,歐洲土工布近幾年的年用量也在4億m2左右,其中紡粘法非織造布占非織造土工布的60%左右;日本在90年代中期以后對土工布的應用有顯著的增長。日本非織造土工布中以紡粘法用量最大,約占非織造土工布總量的60%,而且主要是PET紡粘布。
我國的土工布起步于80年代初,但當時的用量極少,只是試驗性的應用。直到1998年特大洪水引起政府的重視,建筑部門把對土工布的應用列入到設計規范中去,并制定了相關的國家標準,土工布才真正得到重視和發展。目前我國土工布的用量已超過3億m2,非織造土工布占總量比重達到40%左右。我國土木工程建設具有巨大潛在市場,其潛力決不低于美國目前用量的7~8億m2。專家測算,我國土工布在今后15年仍將以雙位數增長,其中增長速度較快的是PET紡粘長絲土工布。
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土工布的水力學指標在實際工程中起重要作用。
(1)保土性:防止被保護土的土粒隨水流流失;
(2)滲水性:保證滲流水通暢排走;
(3)防堵性:防止材料被細土粒堵塞失效。
這被稱為反濾三準則,都與上述土工布的水力學性能密切相關。
土工布的耐用性能
土工布的耐久性包括多個方面,主要是抗紫外線輻射、溫度變化、化學與生物侵蝕、水解影響、凍融變化、機械磨損及蠕變性能等。
蠕變性能
蠕變性能是聚合物合成材料的重要性能之一,是材料能否耐用的關鍵。土工布產生蠕變,其厚度會逐漸變薄,各項指標都會變壞。 織造土工布蠕變一般優于非織造土工布,長絲針刺又優于短纖維針刺土工布。這說明在用于增強目的時,織造土工布具有一定的優越性。但是非織造土工布在側限狀態下要比非側限狀態好。蠕變受聚合物種類影響。將滌綸、丙綸、錦綸進行比較。滌綸的蠕變值最小,錦綸次之,丙綸最大。其影響之大超過因結構不同而產生的影響。 溫度對蠕變性能也有影響,應變超過一定值時,溫度愈高,蠕變量明顯增大。因此在實際應用中,應考慮聚合物蠕變的特性,在設計時應采用一定的安全系數以保證工程的耐久性。
紫外輻射、溫度、水份等影響
紫外線輻射是引起合成纖維老化的最主要因素,紫外光特別是UVB的能量能引起高分子化學鍵斷裂(聚丙烯對紫外線最敏感的波長是300-310μm),聚酯則相對好一些。
溫度可直接影響聚合物裂解,溫度也可和其它因素結合在一起引起聚合物降解。已有文獻闡明:土工布強度的變化,與季節氣候有很大關系。秋冬季節氣溫低、空氣干燥,織物降解較為緩和,而春夏季氣溫高,雨水多,空氣潮濕,促使降解反應加快,一般丙綸在紫外線作用下半年后,其剩余強度為0。但是只要土工布表面加以覆蓋,避免紫外線直接照射,則其強度和延伸度的變化就甚微,有關試驗表明,3年中基本上未有變化。 綜上,紫外線直接照射是聚合物老化的最主要因素,而水份、溫度和紫外線結合將進一步促進老化。滌綸土工布抗老化性能好于丙綸織物,但當紫外線和水份聯合作用時,滌綸織物的老化速度將加快,丙綸織物如采用防老化劑及添加炭黑,則能延緩老化。因此,土工布只要避免紫外線直接照射,埋在土中或水中,其老化速度可變得很小。