防渗系统中的HDPE土工膜、土工布施工技术总结

摘要：阐述了岩石地质条件下赤泥堆场防渗结构层系统的设计理念，详细介绍了HDPE和土工布防渗层的施工过程，并对施工过程中质量控制要点进行了总结。

关键词：岩石地质，赤泥堆场，防渗系统，质量控制

引言

目前，国内外对赤泥的销纳主要还是采取陆地堆放处置的方法，陆地堆放还将持续存在。赤泥被视为具有腐蚀性的危险废物，必须对赤泥堆场采取相应防渗措施，否则大量附液下渗将会对地下水和周边土壤造成污染。而防渗系统的设计及施工质量优劣直接决定了赤泥堆场工程的成败。

设计工艺

目前氧化铝厂大多建设规模为拜耳法年产100万吨砂状氧化铝。为了避免赤泥附液渗漏污染地下水，要求赤泥堆场的防渗处理设施按〈危险废物填埋污染控制标准〉(GB18598-2001）进行建设，满足环境保护建设要求。 堆场防渗选用人工合成复合防渗HDPE土工膜和土工布，膜片厚度1.5mm和3mm，上下设置粘土防渗层。 堆场底部全部铺设防渗膜层，设置一布一膜，坝体上设置两布一膜。

堆场地基处理

地基处理主要是对堆场底部的不良地基的处理。用 20m @ 20m 的方格网进行高程控制 ，按照工作流程如下： 伐树、除 草 测量放线、布方格网 清表土 库底开挖、粘士备料 库底及岸坡石方开挖 开挖导流带、盲沟 回水廊道施工 导流带、盲沟田填级配碎石等的顺序进行基底处理。

用设置的方格网控制细平回填，碾压4～6 遍。用灌砂法检查孔隙率压实要求，碾压合格为止。

防渗系统施工技术

土工布铺设

土工布下基层清理干净，基层做到无松散基面，无积水，无尖刺杂物，表面平整 ，验收合格并办理隐蔽验收记录。土工布运输过程中应避免挤压、折叠和尖物损伤。土工布铺在滤水层上，同时避免尖刺物体刺破土工布，造成粘土进入碎石层，而降低粘土防渗层的防渗功能，布与布之间的连接采用手持式缝纫机缝接。

粘土防渗层铺设

复合防渗膜上、下匀铺设有粘土层，粘土层摊铺前需进行人工筛选 、清理粘土中的杂物、石块等，粘土粒径不超过30mm。翻晒使其接近最佳含水率，铺设施工时控制在±2%以内为宜。 复合膜下层铺设时分两层铺设，采用人工运输先将土倒在铺设的土工布附近，用人工将粘土运至铺设的土工布上并进行摊铺，夯实，用水准仪测量压实后的平整度和坡度，人工修整达到设计要求。 粘土层铺设完毕，应及时进行下道工序施工。如不能进行下道工序作业，为避免出现大的裂缝，每天进行洒水湿润。

HDPE复合土工膜施工

材料要求

• 材料进场前检查合格证及材质是否符合设计要求。
• 外观检查 进行 100%逐卷检查 ，对膜产品质量 的目测主要是检查膜上是否有孔 、打皱或者厚薄不均 的现象，厚度采用游标卡尺进行检测 ，每卷材料检查 六处 ，有一处不合格，该卷材料报废。
• 材料进场后按规定取样送试验室检验以下技术 指标 ：抗拉强度 、延伸率、CBR 顶破强力 、不透水性 、耐 热度、低温柔性 、耐碱性及渗透系数 。符合质量要求的 才能入场铺设。

土工膜摊铺

• 准备工作：清除场内有碍复合膜施工的材料。下基层表面平整、密实，无尖刺杂物。铺放前应目测检查膜下垫层的施工质量是否满足设计要求，有不满足设计要求的地方，一定要进行修补，达到设计要求方能铺放高密度聚乙烯防渗膜。
• 铺设：土工膜的铺设宜采用专用铺设工具车和人工配合铺设，在运输、贮运过程中避免重物挤压、折叠和尖物损伤土工膜，运到现场的膜应在当日用完。铺设顺序自坝坡面由下至上铺设，水平铺盖自坡脚向中心铺设。铺设时注意张弛适度，松铺3%～5%为宜。铺设逐幅进行，士工膜走向应平行对正，保证膜的搭接长度和宽度20cm。 复合土工膜由 HDPE 膜片及上、下各一层土工布在工厂复合而成，为便于使用时连接，每卷复合土工膜四周均有25cm宽膜片与土工布粘在一起。膜上、下层的土工布搭接后，缝边宽度不少于5cm , 以利于土工布的缝合及膜的焊接，膜横向间错缝应不小于500mm，接缝成T字形，不得成十字形。铺膜过程中应随时检查膜的外观有无破损 、麻点 、孔眼等缺陷。若发现应及时用新鲜母材修补，补疤每边应超过破损部位10～20cm。
• 焊接：现场连接防渗膜前用干净纱布擦拭焊缝擂接处 ，做到无水 、无尘 、无垢，土工布之间的连接采用 手持式缝纫机缝制。土工膜采用双焊缝挤出塑料焊机进行双焊缝搭焊，根据气温和材料性能，随时调整和控制焊机工作温度、速度，热合速度每分钟2～4m，焊接的温度在200℃～350℃。正式焊接前进行同条件试件焊接，焊缝抗拉强度应不小母材抗拉强度，现场撕拉破坏检验试样，焊缝不被撕拉破坏而母材被撕裂，认为焊接合格。现场撕拉试验合格后，用已调节好工作状态的热合机逐幅进行正式焊接。土工膜焊接时要控制焊机行走速度 ，避免出现行走过快或过慢，而导致土工膜未完全熔合或熔穿现象发生。塑料热风焊枪可作局部多补用辅助工具。如果出现虚焊、漏焊，用大于破损直径倍以上的膜片补焊。焊接中必须及时将已发现破损的土工膜裁掉，并用热熔挤压法焊牢。连接的两层土工膜必须搭接平展、舒缓。T字形接头采用母材补疤，补疤的尺寸为300mmx300mm，疤的尖角修圆。

施工质量控制

焊接过程中专人跟进检查，检查两条焊缝是否清晰、无夹渣、气泡、漏点、熔点或焊缝跑边等。焊接完毕，应对全部焊缝、焊缝结点、破损修补部位、漏焊和虚焊的补焊部位进行复检，有怀疑时可用气针检查。

气针检测的每段距离为1.5～3m左右为宜，将焊缝之间的两头用焊枪死，再用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，压力接土工合成材料检测规程上要求的控制在0.5～2MPa，时间在30s左右。打气时，如焊缝壁面的气随气针外泄，这时只要把穿针部位塞上橡皮泥，打气时，可在穿针部位贴上橡皮泥，用手指按在气针前部，防止焊缝里面的气随气针外泄，如果观察30s以上，气体无泄漏，视为连接合格。 土工布（膜）缝接、焊接完毕，经验收合格后，要及时进行上层粘土层摊铺 ，以避免大风天气造成土工布撕裂。 HDPE土工膜焊接施工过程中，加强HDPE土工膜的焊接质量控制，一般会进行抗拉裂试验，针对已焊接的焊缝进行外力作用，母材破坏表面焊接质量合格。HDPE土工膜抗拉裂试验

滤水层铺设

在堆场区内地基已处理完的场地作为滤水层碎石和中砂的堆放场地，严格控制进场的砂、石料级配、比例，按滤水层施工配合比进行机械配料、拌合，滤水层 摊铺从竖井位置开始，以排水为界线对称向两侧，在施工完的防渗层，经检验合格后，进行滤水层摊铺，做好平整度与厚度的检测。

结束语

以上是在前期准备过程中已针对防渗项目的特点和重难点进行了分析并提出相应的应对措施。防渗系统施工是保证本项目工程质量的关键。施工过程和验收都需要引起现场管理团队的足够重视，不能忽略小细节。在满足工艺生产的要求基础上，真正做到安全可靠，技术先进，经济合理，同时满足环保要求。

参考文献或注释： [1]《赤泥堆场防渗系统施工质量控制》，李作臣，河南郑州，2012 [2]《土工合成材料 聚乙烯土工膜》GB/T 17643-2011 [3]《聚乙烯（PE）土工膜防渗工程技术规范》SL_231-98 [4]《土工合成材料应用技术规范》GB 50290-1998 [5]《土工合成材料测试规程》SL/T 235-1999