工程案例
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人工湖膨潤土防水毯防滲設計及施工工藝
發布時間：2014-08-09
人工湖膨潤土防水毯防滲設計及施工工藝一、材料簡介
膨潤土防水毯（GCL）是一種新型土工合成材料，它由經過級配的天然納基膨潤土顆粒和相應的外加劑混合均勻后，通過特殊的工藝及設備，靠成千上萬纖維的強度把高膨脹性的納基膨潤土層均勻、牢固地固定在兩層土工布之間，如此制成的聯眾牌膨潤土防水毯（GCL），既有土工材料的密封、隔離和增強作用，又具有優異的防水（滲）性能，是現代許多土木工程中不可或缺的重要材料之一。
序號 檢測項目 技術指標 備注
1、膨脹系數 ml/2g ≥24 ASTM-D5890
2、含水率 % ≤12 ASTM-D4643
3、流體損耗 ml ≤18 ASTM-D5891
4、抗拉強度（縱橫向） KN ≥10 ASTM-D4633
5、剝離強度 N ≥65 ASTM-D4632
6、單位面積膨潤土質量 g/m2 ≥5000
7、滲透性 cm/s <5 × 10-9 ASTM-D5084
8、指示流量 m3/m2/s <5 × 10-8 ASTM-D5887
二、膨潤土防水毯施工注意事項
1、膨潤土防水毯的儲運應防水、防潮、防強烈陽光暴曬。儲存時地而應采取架空方法墊起，運至現場的膨潤土防水毯應在當日用完。
2、在進行下道工序或相鄰工程施工時，應對已完成工序的膨潤土防水毯妥善保護，不得有任何人為損壞。
3、應盡量避免穿釘鞋、高跟鞋在膨潤土防水毯上踩踏；車輛等機械不得碾壓膨潤土防水毯。
4、在GCL防水毯的施工中，已鋪設完成的GCL應在當日完成鋪設500mm厚黏土保護層；當日不能完成保護層的施工，應對GCL進行覆蓋，以防下雨下雪而使GCL先進行水化及強烈陽光對GCL的暴曬。
5、對GCL單層的防滲、防水施工工程，在施工結束后并驗收合格后，應迅速用比重大于2.0的土、砂子或石粒進行回填。回填時為防止GCL的損壞，回填土中不能含有粒徑大于10mm以上的碎石，回填土的厚度不應小于30cm。回填土應分級回填夯實，壓實度不得低于85%。
三、施工方法
（1）工藝流程
基層處理，找平去角——測量尺寸、預定下料次序——防水毯駁岸和河底的鋪設——施工驗收——做砂漿或回填保護層。
（2）主要機具
鏟車或叉車、壓路機、射釘槍、壁刀紙、卷尺、直尺、錘子、抹刀、鉗子等。
（3）基層處理
1）河道的防滲主要有坡面施工、立面（或駁岸）施工和底面施工，但一般需要連續統籌安排。鋪設GCL前必須采用必要的設備將底部的細紗整平夯實，出現大塊的巖石需特殊處理（剔除或通過碾壓把其大塊石子碾小），在大的縫隙里塞入細紗，直至表面平整，壓實度達85%以上。
2）表面應基本干燥，不能有明顯的水漬和坑洼。GCL可以在潮濕的環境下施工，但應避免浸泡在水中。
3）如基礎土層底部標高低于地下水位，應采取有效的降水措施排干積水。
4）在細紗層的表面鋪設5公分厚的黏土層，在粘土層上進行夯實（或壓實、振搗等），壓實密度需大于85%。
5）基層和立墻地部風應做成圓弧形或鈍角。
6）膨潤土防水毯的施工應在基底支持層工程驗收合格后進行。
（4） 膨潤土鋪設前的準備工作：
1）做下料分析，畫出膨潤土防水毯鋪設順序和裁剪圖。
2）檢查膨潤土防水毯的外觀質量，記錄已發現的機械損傷和生產創傷、孔洞等缺陷，以便在鋪設時進行修補。
3）防水毯的施工應在無雨、無雪天氣下進行。施工時如雨、雪，應用塑料薄膜進行遮蓋，防止GCL提前水化。
（5）GCL的鋪設
1、在基礎達到要求后，防水毯的鋪設應沿水流方向順水搭接，先坡岸（護岸）后底層的順序進行，即上游的GCL搭接在下游的GCL上。
2、搭接應平整且搭接長度≥300mm。
3、搭接處均勻撒上0.4kg---0.6kg/m的膨潤土粉。
4、考慮基礎的下沉變形，必要時GCL可以在底部打皺1~2個，打皺長度為100mm。
5、GCL的無紡土工布即白色面沖上鋪設，上面再用300mm厚夯實的粘土、中砂或用60mm---100mm厚素砼覆蓋，也可用50mm厚水泥砂漿嵌粒徑50--80的卵石。當坡底與坡壁防水斜面的角度其比例大于1：3時，在坡壁防水斜面上用100mm厚素砼覆蓋。
6、GCL鋪設時，邊緣鋪設高度高出設計水位100mm。
7、如遇到管線或樁頭等穿越GCL，先用一塊完整的GCL依其管徑再加周徑300mm做個底部加強處理，整卷鋪設后，再用水將膨潤土粉攪拌成漿狀涂補管邊。
8、如遇到GCL破損或較復雜的接縫處，用一塊完整的GCL依其破損或接縫處尺寸再加周徑300mm進行覆蓋，重疊部分兩層GCL之間撒膨潤土粉。
（6）立面護岸和坡岸的GCL鋪設施工：
1、根據現場施工的實際情況，建議采用由上往下的順序鋪貼防水毯。對于角度小的坡面，可以直接在坡岸上開卷鋪設。并盡快作好保護層。
2、護岸在墻施工的陰、陽角處應作成圓弧形或鈍角，陰角部位最好先裁剪400mm寬度的防水毯做加強處理，然后再進行大面的鋪設。駁岸立面上鋪設膨潤土防水毯時，為避免其不貼實，可用25mm長鋼釘加墊片將其固定。也可直接用磚石預壓。
3、除了在防水毯重疊部風和邊緣部位用鋼釘固定外，整幅防水毯中間也需要視平整度加釘，務求防水毯穩固服帖地安裝在墻面和地面。
4、釘孔部分和重疊部位要涂抹膏狀膨潤土密封劑進行處理。
5、護岸最下面的防水毯要和底面的防水毯搭接、固定，以達到形成一個完整的防水體系。防水毯鋪設時，應使編織布一側朝向墻體，使無紡布面朝向迎水面一側。
6、防水毯在立面施工搭接時，在接縫處由于無法使用膨潤土粉狀密封劑加強防水，可采取以下方法施工；將膨潤土粉用水調成膏狀涂抹于搭接縫處。
7、防水毯應盡量避免在立面和坡岸搭接。如果防水毯需要在立面和坡岸搭接時，應按照高處的防水毯在外側、低處的防水毯在內側（緊貼在墻面上），以防止回填土時有異物進入搭接縫。
8、立面和坡岸鋪設完成后，應在底面留下足夠長度的防水毯（不少于2M）以便于與河底大面防水毯的搭接，并在邊緣用PE膜進行保護，避免防水毯提前遇水膨脹。
（7）GCL的河底面大面鋪設工藝：
1、寬幅、大捆防水毯的鋪設宜采用機械施工；條件不具備及窄幅、小捆防水毯，也可采用人工鋪設。
2、按規定順序和方向，分區分塊進行防水毯的鋪設。防水毯應以品字形成布，盡量避免有十字形疊口出現。
3、防水毯兩邊的土工織物分別為無紡布和編織布，鋪設時無紡布應對著迎水面：即無紡布朝上。鋪設至加強部位時需先去除臨時的PE保護膜，再繼續鋪設。
4、防水毯平面搭接施工方法：搭接寬度應為250mm，在搭接底層防水毯的邊緣150毫米處撒上膨潤土粉狀密封劑，其寬度為50毫米、重量為0.5kg/m。遇有大風天氣時可將粉狀密封劑用等量清水調成膏狀，在按上述要求涂抹于毯上。
5、防水毯應自然松弛與支持層貼實，不宜折褶、懸空。
6、使用砂漿作為保護壓層的部位，應在防水毯鋪設施工還應包敷一層PE膜，必免因雨水或意外來水導致防水毯提前遇水膨脹，同時保證砂漿壓層的充分養護。
7、在河底的各邊界處鋪設防水毯時，應使防水毯與坡面或護岸預留的防水毯搭接完好，對土質基礎則應適當提高搭接量。
8、鋪設過程中應隨時檢查GCL的外觀有無破損、孔洞等現象。發現有孔洞或損傷時，應及時用膨潤土或膏修補，并用破損部位周邊放大25cm以上的GCL進行局部覆蓋修補即可，邊緣部位按搭接的要求處理。
（8）GCL的固定
1、斜面自然駁岸時，河、湖四周均設錨固溝，深≥400mm，寬≥400mm，將GCL邊緣翻入并回填錨固。
2、垂直駁岸時，用鋼釘與周邊結構固定。
（9） 保護層的施工：
保護層的施工是保證防水毯防水效果的非常關鍵的環節，必須符合下列要求：
1、鋪設施工完的防水毯，必須于當日（保證不被水淋濕）完成保護層的施工。
2、河底可以直接用土回填，夯實后回填土厚度要大于500mm。所有回填土最好用砂子或過篩后的土，不得含有10mm以上的石子等雜物。回填土每回填500mm厚度時，要進行夯實（或壓實、振搗等），回填土的密度須大于85%。
3、河道的護岸建議不直接用土回填，避免流動水的腐蝕作用破壞保護層。
4、在夯實、壓實過程中，注意不要損壞防水毯！如有損壞，應及時進行修補。
四、施工質量的檢驗
防水毯鋪設完成后，應由質檢和監理人員對其質量進行檢驗，要注意以下幾個工序：
1、全部搭接部位（縫）是否符合要求。
2、破損修補的部位是否符合要求。
3、前次檢驗未合格而再次修補的部位是否符合要求。
4、防水毯與其它設備、基礎結構等的連接部位是否符合要求。
5、鋼釘固定的部位是否符合要求。
6、防水毯及其搭接部位是否與基層貼實，有無褶皺和懸空。
7、確認防水毯沒有遇水而發生前期膨脹。
8、回填土或保護層是否符合要求。
9、質量檢驗應隨施工進展進行，自檢合格后應經監理檢驗，驗收合格后，方可進行下道工序。
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