CN112681396A - 一种寒地城市人工水系防渗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种寒地城市人工水系防渗方法，属于水系防渗方法技术领域。该方法包括：步骤一：在地基层上铺设下部黏土层，所述的地基层的压实度系数在0.85以上；步骤二：在下部黏土层上铺设防冻胀层，所述的防冻胀层采用中粗砂材料；步骤三：在防冻胀层上铺设防水层，所述的防水层采用膨润土防水毯或复合土工膜；步骤四：在防水层上铺设上部保护层，所述的上部保护层采用黏土；步骤五：在上部保护层上铺设面层。本发明的方法解决了北方严寒地区水系渗漏及冬季冻胀问题。

Description

一种寒地城市人工水系防渗方法

技术领域

本发明属于水系防渗方法技术领域，具体涉及一种寒地城市人工水系防渗方法。

背景技术

水系防渗是我国目前应用最广泛的节水工程技术，常用土料、水泥土、石料、混凝土、沥青混凝土和膜料等作为防渗层，对于土层稳定的南方地区能够有效利用，起到防渗的目的，但对于北方受冻土影响地区，单一的防渗结构，易受到冻胀影响对防渗层产生破坏，发生渗漏，不具备耐久性。

目前在人工水系防渗领域常用的防渗方法有：土料防渗、水泥土防渗、砌石防渗、混凝土防渗、膜料防渗、沥青混凝土防渗等。不同的防渗形式其允许最大渗漏量、使用年限、适用条件及经济指标等均存在一定的差异，详见下表1。

表1水系各类防渗结构参数表

城市水系项目一般体量较小，水流流速较缓，形态复杂多变，对防渗结构要求较高，既能满足防渗性能要求，工程造价也要相对低廉，同时又不能影响水系整体的景观效果。膜料结构因其良好的防渗性能，较长的使用年限，较低的施工成本，较广的适用范围和良好的可裁剪拼接性能，成为城市水系防渗结构的首选。

国外发达国家近年来多采用“抵抗”冻胀的新技术措施，改素混凝土为钢筋混凝土，并采用砂砾料换填层、加固基础、增设排水等措施，这些措施虽然能够解决冻胀问题，但投资大，造价高。

发明内容

本发明的目的是提供一种寒地城市人工水系防渗方法，该方法具有良好的防渗效果，且工程造价大大降低。

本发明提供一种寒地城市人工水系防渗方法，该方法包括：

步骤一：在地基层上铺设下部黏土层

所述的地基层的压实度系数在0.85以上；

步骤二：在下部黏土层上铺设防冻胀层

所述的防冻胀层采用中粗砂材料，其中，土粒径d＜0.074mm的含量小于15％，且含泥量小于15％；

步骤三：在防冻胀层上铺设防水层

所述的防水层采用膨润土防水毯或复合土工膜；

步骤四：在防水层上铺设上部保护层

所述的上部保护层采用黏土；

步骤五：在上部保护层上铺设面层。

优选的是，所述的步骤五中的面层材料为鹅卵石、碎石或水生植物。

优选的是，在水系边坡顶部设置锚固沟，沟尺寸宽度不小于300mm，深度不小于300mm。

优选的是，所述的锚固沟回填材料采用粘土压实，局部水系边坡坡度大于1:2的位置掺入直径100～200mm石块。

优选的是，所述的地基层采用原土压实或换填压实地基。

优选的是，所述的下部黏土层的厚度为300～500mm，防冻胀层的厚度为不小于300mm，上部保护层的厚度为300mm，面层的厚度为100～200mm。

优选的是，所述的膨润土防水毯大于5000g/m²，复合土工膜的厚度为大于0.5mm。

优选的是，所述的膨润土防水毯的搭接宽度为10-15cm。

优选的是，所述的复合土工膜的搭接宽度为8-10cm。

优选的是，所述的复合土工膜采用单缝挤压焊接或双缝热熔焊接。

本发明的有益效果

本发明提供一种寒地城市人工水系防渗方法，该方法利用黏土的透水性差的特点，在作为防水保护层的同时兼做减渗层，能够起到多重保障。同时，根据底层土质稳定情况选择不同的防水层材料，充分发挥材料的特性，防止因地基冻胀或含水率变化等原因引起的基层形变，造成上部防水材料过度拉伸引起撕裂，丧失防水能力；另外，对于深度较浅的水系，冬季受冻土影响较大，为防止地基受冻变形较大造成上部防水层破坏在防水层下部增设中粗砂垫层，可以起到滤水和防冻胀的作用。

本发明的方法利用现有防渗材料，通过整合利用，充分发挥不同材料的特性，通过研究实践采用了“允许一定冻胀位移量”的技术理念，通过“适应、消减或消除冻胀”的手段，取得了理想的防渗效果。与国外相比，工程造价大大降低。

实验结果表明：本发明的方法在神骏山生态修复及景观工程、吉林省梅河口市李炉乡蓄水工程(PPP)项目、梅河口市山水林田湖草生态保护修复工程中大面积推广应用，其中神骏山生态修复及景观工程防水层采用的天然钠基防水毯，吉林省梅河口市李炉乡蓄水工程(PPP)项目、梅河口市山水林田湖草生态保护修复工程防水层采用的为HDPE土工膜，其中梅河口市山水林田湖草生态保护修复工程因水深较浅，在冬季易受冻胀影响，进行防渗结构设计时增加了防冻胀砂层，解决了水系冬季冻胀问题。

附图说明

图1为本发明一种寒地城市人工水系防渗结构的示意图。

图2为本发明一种寒地城市人工水系防渗结构的局部放大示意图。

图中，1、地基层，2、下部黏土层，3、防冻胀层，4、防水层，5、上部保护层，6、面层，7、锚固沟。

具体实施方式

本发明提供一种寒地城市人工水系防渗方法，如图1和2所示，该方法包括：

步骤一：在地基层1上铺设下部黏土层2

在水系开挖完成后，需对开挖基面进行压实处理，防止水系基底不均匀沉降造成上部膜料过度拉伸，造成断裂或超极限变形。对于松软土质或淤泥质土要采用基底同类稳定土换填，确保地基土质整体稳定，沉降系数趋于相同。基底压实应根据水系截面大小和形态选择合适大小的机械设备，确保水系底部碾压不留死角，对于边坡部位的压实，一般采用边坡压实机，局部碾压不到处采取人工操作冲击夯进行夯实，所有基底及边坡部位要确保压最终实系数不小于0.85；

所述的下部黏土层采用黏土；黏土因其透水性差0.07～0.17m³/(m².d)，可以起到减渗作用，在防水层下部铺设一定厚度的黏土可以有效减少防水层的水头压力，增强防水效果，同时可以对防水层起到固定于保护作用，延长其使用寿命。下部黏土层的厚度优选为300～500mm；

步骤二：在下部黏土层2上铺设防冻胀层3

所述的防冻胀层采用中粗砂材料，其中，土粒径d＜0.074mm的含量小于15％，且含泥量小于15％；中粗砂因其良好的透水性，在秋季枯水期，地下水位下降时能够很快的排干砂中水分，冬季时受冻影响因素大大减小，另外砂质材料在受冻胀挤压时具有一定的流动变形能力，在基底局部积水冻胀时，砂层能产生相对滑移消减部分变形量，可在一定程度上减弱冻胀破坏力，具有很强的防冻胀能力，砂层铺设厚度根据池底土基受冻影响深度和变形程度综合确定；防冻胀层的厚度为不小于300mm；

在铺设防冻胀层时，应事先进行测量放线，打设高程控制桩，并做好刻度标记，准确控制砂层铺设厚度，水系边坡位置采取有效措施，如采用蜂巢约束系统或土工格室防止边坡砂层向下滑移。在砂层摊铺过程中对局部凹凸点应采用人工整平，并整体采用平板夯夯实，确保砂层表面平整度和密实度。砂层铺设完成后应用人工挑拣出尖锐物体和较大粒径的石块，防止刺破上部防水层。

步骤三：在防冻胀层3上铺设防水层4

所述的防水层采用膨润土防水毯或复合土工膜，所述的复合土工膜(两布一膜)为在两层无纺布中间放置一层土工膜复合而成的土工防渗材料；膨润土防水毯大于5000g/m²，复合土工膜厚度优选为大于0.5mm，来源为商购。

所述的膨润土防水毯是一种专门用于人工湖泊水景、垃圾填埋场、地下车库、楼顶花园、水池、油库及化学品堆场等防渗漏的土工合成材料，它是由高膨胀性的钠基膨润土填充在特制的复合土工布和无纺布之间，用针刺法制成的膨润土防渗垫，可形成许多小的纤维空间，使膨润土颗粒不能向一个方向流动，遇水时在垫内形成均匀高密度的胶状防水层，能有效的防止水的渗漏。

土工膜是一种以高分子聚合物为基本原料的防水阻隔型材料，主要分为：聚乙烯(PE)土工膜、聚氯乙烯(PVC)土工膜和EVA土工膜；无纺布亦是一种高分子纤维化学材料，主要分为：长丝机织土工布、裂模丝机织土工布、非织造土工布、短纤针刺非织造土工布、长丝纺粘针刺非织造土工布，实际应用时需根据水系特点、强度要求和使用部位进行选择。土工膜与无纺布结合后，不仅增大了土工膜的抗拉强度和抗穿刺能力，而且由于无纺布表面粗糙，增大了接触面的摩擦系数，有利于膜料层和上部保护层的稳定。

本发明应根据不同的地质情况选择使用材料，对地质条件稳定，沉降变化较小和对耐根刺要求较小的地区可采用膨润土防水毯防水材料；对回填土深度较大，沉降不均匀量较大，植物根系较发达的地区，适合采用土工膜和无纺布复合而成的土工防渗材料。

具体铺设过程中要求如下：

3.1材料检验

膜料材料进场时，应检查厂家出厂合格证，核对材料性能指标与工程实际需要是否相符，并对进场材料进行质量符合试验检测，检验合格的方可用于现场施工。

3.2防水层铺设

3.2.1膨润土防水毯铺设

(1)施工应在无雨天气下进行，施工时如遇下雨，应该用塑料膜进行苫盖，防止膨润土提前水化膨胀。

(2)施工时宽幅、大捆膨润土防水毯的铺设尽量采用机械施工；条件不具备及窄幅、小捆膨润土防水毯，采用人工铺设。

(3)按规定顺序和方向分区分块进行膨润土防水毯的铺设，从相应施工段最低处开始铺设，铺设方向应垂直于河流方向并且采用上游压下游形式搭接。两幅应平行、对正、搭齐，搭接宽度(≥10cm，≤15cm)。

(4)铺设膨润土防水毯时，接缝应错开，不宜形成贯通的接缝。

(5)膨润土防水毯搭接面不得有砂土、积水(包括露水)等影响搭接质量的杂质存在。

(6)立面及坡面上铺设膨润土防水毯时，为避免其滑动，可用销钉加垫片将其固定，除了在防水毯重叠部分和边缘部位用钢钉固定外，整幅防水毯中间也需视平整度加钉，务求防水毯稳固地安装在墙面和地面。钉孔部位可视需要做出处理。防水毯遇建/构筑物立面施工搭接时，在接缝处由于无法使用膨润土粉状密封剂加强防水，可将膨润土粉用水调成膏状涂抹于搭接缝处。

(7)膨润土防水毯的两面分别为无纺布和编织布，铺设时无纺布应对着迎水面。

(8)当遇有穿透防水毯的管道设备时，在管口处增设加强防水毯，采用钢钉固定，管口处缝隙采用膨润土密封膏密封。

(9)混凝土施工伸缩缝处部位的施工方法，具体操作方法为：

混凝土施工缝预留2-3cm缝隙，采用膨润土密封膏填充密封，外部增设加强防水毯，采用钢钉固定，两层防水毯中间采用膨润土密封膏加强密封。

(10)膨润土防水毯平面搭接施工方法：搭接宽度应为250mm，在搭接底层毯的边缘150mm处撒上膨润土粉，其宽度为50mm、重量为0.2-0.3kg/m。遇有大风天气时，可将等量土粉用清水调成膏状，在按上述要求涂抹于毯上。

(11)铺设过程中应随时检查它的外观有无破损、孔洞等缺陷。发现有孔洞等缺陷或损伤时，应及时用膨润土粉或在破损部位用周边放大20cm以上的膨润土防水毯及膨润土粉进行局部覆盖修补，边缘部位按搭接的要求处理。

(12)基层阴、阳角处宜作成圆弧形钝角，阴、阳角部位先裁剪400mm宽度的防水毯做加强处理，然后再进行大面积铺设。

(13)驳岸、挡土墙等垂直面施工时，防水毯应翻越挡墙顶部，上部采用压顶压实，为防止边坡膜料滑移或脱落，需在水系边坡顶部设置锚固沟7进行锚固，锚固沟采用人工开挖，沟尺寸一般宽度不小于300mm，深度不小于300mm。沟顶部和底部应圆滑过渡，不得留设直角边坡，以便膜料能够实贴沟壁，增大摩擦阻力，避免膜下形成间隙或嵌固不严，更好的起到锚固作用。锚固沟回填材料一般采用粘土压实，局部水系边坡坡度大于1:2的位置可掺入直径100～200mm石块。

(14)膨润土防水毯应自然松弛与支持层贴实，不宜折褶、悬空。

(15)施工材料的尺寸无法满足需要时，可使用搭接的方法进行施工。

3.2.2复合土工膜铺设

复合土工膜在边坡的顶部延长不小于1.5m。搭接宽度(≥8cm，≤10cm)，搭接方向顺水流方向并按照上游压下游形式，搭接平整无折角、平顺。铺设边坡土工膜时，为避免土工膜被风吹起或拉出周边锚固沟，所有外露的土工膜应及时用沙袋或者其他重物稳压。在坡脚铺设时应做好预留，防止夯实过程中对土工膜进行拉扯。复合土工膜铺设时锚固不要过度严实，不脱落即可，防止在夯实减渗层黏土时出现大强度拉扯造成土工膜破坏。禁止在铺设好的两布一膜上吸烟；铺设两布一膜的区域内禁止使用火柴、打火机和化学溶剂或类似的物品。

(1)拼接方式

复合土工膜拼接质量是关系到防水效果的关键，复合土工膜的拼接有搭接法、焊接法和粘接法等。以上连接方法中焊接法所能达到的连接强度和防水效果是最优的，大面积焊接前，应先做焊接样品，确定没有焊接质量问题时，再进行大面积焊接。

(2)焊接形式

复合土工膜焊接形式分为单缝挤压焊接和双缝热熔焊接。其焊接工艺为：

1)双缝热熔焊接，采用双轨热熔焊机焊接，其原理为：在膜的接缝位置施加一定温度使膜本体熔化，在一定的压力作用下结合在一起，形成与原材料性能完全一致，厚度更大，力学性能更好的严密焊缝。

2)单缝挤压焊接原理为：采用与土工膜相同材质的焊条，通过单轨挤压焊机把土工膜焊条熔融挤出，通过外界的压力把焊条熔料均匀挤压在已经除去表面氧化物的焊缝上。主要用于糙面膜与糙面膜之间的连接、各类修补和双轨热熔焊机无法焊接的部位。

(3)复合土工膜焊接

1)双缝焊接

焊接前先将焊接处复合土工布撕开，清除土工膜上粘连的土工布纤维，防止形成夹层。然后进行焊接机预热，热熔焊接机的焊接温度为350～400℃，在机器达到温度时再进行焊接。焊接时先将上下层土工膜搭接好，控制好搭接宽度8～10cm，再进行土工膜的焊接。焊接时注意行走速度及温度(行走速度为机械的中档移速具体看温度决定)，并观察焊缝焊接状态是否平顺、牢固、有无跳焊、漏焊、夹层。焊接过程质量控制，通过观察焊接点的颜色变化，如焊接缝颜色为变深，焊点部位为凹凸状，且不出现波浪型则焊接效果较好。焊接完成后需将上层布搭接平整。

2)单缝焊接

不规则的焊缝通常采用挤压熔焊，挤压熔焊的焊条必须与土工膜同材质。焊前同双缝热熔焊一样要进行试焊，以确定合适的焊接参数。

焊接工序：焊缝清理→焊枪通电加热→穿入焊丝→焊接。

接缝处不得有油污、灰尘，土工膜的搭接段面不应夹有泥沙等杂物，当有杂物时必须在焊接前清理干净。

挤压焊接机在焊接过程中，应该经常检查枪头的滑块，磨损较严重时应及时更换滑块，以免损伤膜面。

对小于5mm的孔洞及局部焊缝的修补完善，可用挤压熔焊机进行点焊。

3)焊接点的缺陷处理

温度过高行驶速度过慢造成膜破损或焊接不到位时，量好尺寸用尺寸不小于300mm×300mm单膜放在破损部位使用风枪将土工膜吹化，使用小型滚轮压实。与结构物搭接部位使用光膜裁剪进行焊接(墙体对两布一膜进行竖向固定)，个别部位不能使用热熔焊机焊接的地方，使用土工膜专用胶黏贴(土工膜专用胶为块状，使用锅将其熬至液体，使用铁勺将其涂抹在接口处，使用小型滚轮压实)。

(4)焊缝检测

对HDPE土工膜的焊接质量检测有非破坏性检测(检漏试验)和破坏性检测两种。热熔双焊缝的非破坏性检测采用充气法，挤压熔焊单焊缝的非破坏性检测采用电火花法。

1)热熔双焊缝的充气法检漏试验

充气法检漏试验是利用HDPE土工膜双焊缝的密封性特点，焊缝腔体应无孔洞、孔隙，利用气压检测焊缝是否密封牢固。

检测方法：将需要检测的土工膜整段焊缝空腔两端密封。检测设备联接好后将特制的空心针头插入空腔的一头。启动气泵，输入高压气体达250kPa，停止加压。在5分钟内压力表读数不下降或下降不超过240kPa，打开空腔的另一端，观察压力表的降压过程，空腔内气体消失，表明土工膜的空腔贯通，整条焊缝检测通过。在5分钟内压力表读数下降超过240kPa，则证明此焊缝需要补焊或返工。最后针孔处用挤压焊补焊。若土工膜为白色可通过往空腔内注入带颜色的水，来检测焊接质量。

2)挤压熔焊单焊缝的检漏试验

挤压焊形成的单轨焊缝宜采用真空检验方法检验，空气罩内负压值25～35KPa，无泄漏为合格。

电火花检漏试验等效于真空试验，适用于地形复杂的地段，预先在挤压焊缝中预埋一根Φ0.3～0.5mm的铜丝，利用35KV高压脉冲电源探头在距离焊缝10～30mm高度进行检测，无火花出现则焊缝合格，有火花出现则表明存在漏洞。

步骤四：在防水层4上铺设上部保护层5

所述的上部保护层的厚度优选为300mm，上部保护层采用黏土；黏土因其透水性差0.07～0.17m³/(m².d)，可以起到减渗作用，在防水层上部铺设一定厚度的黏土可以有效减少防水层的水头压力，增强防水效果，同时可以对防水层起到固定于保护作用，延长其使用寿命。另外黏性土易于就地取材，成本较低，与防水层有效结合后，可以提高防水等级，减少对防水层材质等级要求，使防水层材料的选择性更强，可以有效降低工程造价。

防水层铺设完成后，应尽快进行上部保护层的施工，采用天然纳基防水毯作为防水层的工程应将当天施工完成的防水毯当天完成上部保护层施工。HDPE土工膜类防水层应在检测合格后进行上部保护层黏土摊铺，避免因外部因素造成膜料的破坏。减渗层在施工时，应选用合适的回填方式，采用滚填或者机械甩土的方式回填，不允许机械轮直接接触膜料行走，小型机械碾压，保证压实度。

步骤五：在上部保护层5上铺设面层6

因城市水系景观效果需要可以在上部保护层上铺设景观面层，面层材料优选鹅卵石、碎石或水生植物，以增强视觉效果，所述的面层的厚度优选为100～200mm。

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明

实施例1梅河口市山水林田湖草生态保护修复工程

步骤一：在地基层1上铺设下部黏土层2

1.1在水系开挖完成后，需对开挖基面进行压实处理，防止水系基底不均匀沉降造成上部膜料过度拉伸，造成断裂或超极限变形。

1.2对于松软土质或淤泥质土要采用基底同类稳定土换填，确保地基土质整体稳定，沉降系数趋于相同。

1.3复核图纸设计高程，采用人工配合挖掘机对驳岸及池底建基面土方进行平整，清理较大土石块、突出物、尖锐物等杂物，平整度±35mm。

1.4根据水系截面大小和形态选择合适大小的压路机，进行基底碾压，本工程采用12T压路机碾压；边坡采用挖掘机边坡压实机碾压；边角等机械作业不易部位，采用人工操作冲击夯夯实。做到图纸无明确要求的自然或抛石驳岸、池底压实度不得小于0.85。硬质池底、驳岸压实度不得小于0.93。

1.5基底无渗水、有机物残渣和可能造成环境污染的有害物质，基底与边坡交接处过渡圆顺，圆弧半径800mm。

1.6在地基层上铺设下部黏土层，所述的下部黏土层采用黏土；

下部黏土层的厚度为400mm；

1.3锚固沟设置

1.3.1为防止边坡膜料滑移或脱落，在水系边坡顶部设置锚固沟进行锚固。

1.3.2采集水系施工图纸驳岸曲线要素和坐标控制点，利用RTK或全站仪放出锚固沟开挖位置，并用白灰撒出。

1.3.3利用人工沿白灰线开挖锚固沟，锚固沟回填砂质土垫层后尺寸为：上口宽度300mm，下口宽度200mm，深度300mm。

1.3.4锚固沟顶部和底部圆滑过渡，以便膜料能够实贴沟壁，整体接触面受力，增大摩擦阻力，更好的起到锚固作用。避免膜料出现折角或下部间隙，受力集中，造成拉伸破坏。

1.3.5锚固沟回填材料采用粘土压实，局部水系边坡坡度较大位置掺入直径100～200mm石块。

步骤二：在下部黏土层2上铺设防冻胀层3

2.1所述的防冻胀层采用中粗砂材料，其中，土粒径d＜0.074mm的含量小于15％，且含泥量小于15％；

2.2在铺设防冻胀层时，应事先进行测量放线，打设高程控制桩，并做好刻度标记，准确控制砂层铺设厚度，本工程中防冻胀层的厚度为350mm。

2.3水系边坡坡度较大处(坡度＞1:2)采取土工格室或蜂巢约束系统等措施防止边坡粗砂向下滑移。

2.4在砂层摊铺过程中对局部凹凸点应采用人工整平，作业面较大较规则的水系池底采用冲击压路机碾压法压实；不规则或机械作业不易水系池底，采用人工操作冲击夯夯实；边坡采用挖掘机边坡夯实机夯实，确保砂层表面平整度和密实度。

2.5砂层铺设完成后应用人工挑拣出尖锐物体和较大粒径的石块，防止刺破上部防水层。

步骤三：在防冻胀层3上铺设防水层4

本工程中的防水层采用复合土工膜，复合土工膜的厚度为0.6mm；

具体铺设过程中要求如下：

3.1基面清理。膜料铺设前清除水系底砂质土层内的石块及坚硬突出物，保证基面没有任何附着物的存在。

3.2利用卷尺现场丈量水系横断面尺寸，以确定两布一膜单幅用量，并进行裁剪。

3.3两布一膜铺设方向应垂直于河流方向并且采用上游压下游形式搭接。两幅应平行、对正、搭齐，压槎的宽度与所用的焊机保持一直，搭接宽度(≥8cm，≤10cm)。

3.4铺设时，从池底向边坡自然延伸，不要拉的太紧，并留有一定的伸缩量，复合土工膜在边坡的顶部延长不小于1.5m以备基底不平、局部不均匀沉降或气温变化造成的拉伸。铺设边坡复合土工膜时，为避免复合土工膜被风吹起或拉出周边锚固沟，所有外露的复合土工膜及时用沙袋或者其他重物临时稳压。

3.5对于边角或构筑物边缘部位，精心测量，把复合土工膜按照实际施工尺寸裁剪完毕；铺膜时尽量放松、实贴，不能使膜出现悬空状态。同时须避免土工膜卷材发生“粘连”现象，如果发现发生此种现象，及时更换。

3.6设备和工具不可以放在土工膜的表面，工作鞋为软平底无跟的工作鞋。

3.7复合土工膜焊接

3.7.1焊接前，进行试焊。根据经验先设定设备参数，取300mm×600mm的小块膜进行试焊。然后在拉伸机上进行焊缝的剪切和剥离试验，如果不低于规定数值，则锁定参数，并以此为据开始正式焊接。

3.7.2复合土工膜的拼接接缝一般采用双缝热熔焊接，局部修补可采用单缝挤压焊接。

3.7.3焊接前先将焊接处复合土工布撕开，清除土工膜上粘连的土工布纤维，防止形成夹层。接缝处不得有油污、灰尘，土工膜的搭接段面不应夹有泥沙等杂物，当有杂物时必须在焊接前清理干净。

3.7.4相邻土工膜焊缝应尽量错缝搭接，膜块间形成的结点，应为T字型，尽量减少十字型，纵横向焊缝交点处应用挤压焊机加强。

3.8双缝热熔焊接操作要求

⑴焊接前进行焊接机预热，热熔焊接机的焊接温度调整到试焊确定的温度参数(一般约350～400℃)。

⑵焊接时先将上下层复合土工膜搭接好，控制好搭接宽度10-15cm，再进行复合土工膜的焊接。

⑶焊接操作人员控制焊接机行走速度(2～3m/min)及温度，并观察焊缝焊接状态是否平顺、牢固、有无跳焊、漏焊、夹层，不许压出死折。

⑷在焊接中保持焊缝的平直整齐，及早对膜下不平整部分采取应对措施，避免影响焊机顺利自动行走。遇到特殊故障时，及时停机，避免将膜烫坏。

3.9单缝挤压焊操作要求

⑴不规则的焊缝通常采用挤压熔焊，挤压熔焊的焊条必须与复合土工膜同材质。焊前同双缝热熔焊一样要进行试焊，以确定合适的焊接参数。

⑵挤压焊接机在焊接过程中，应该经常检查枪头的滑块，磨损较严重时应及时更换滑块，以免损伤膜面。

⑶对材料上小于5mm的孔洞及局部焊缝的修补完善，可用挤压熔焊机进行点焊。

3.10焊接质量检测

3.10.1每条焊缝应逐条检验，焊缝不得出现虚焊、漏焊或超量焊。

3.10.2复合土工膜的焊接质量检测有非破坏性检测(检漏试验)和破坏性检测两种。热熔双焊缝的非破坏性检测采用充气法(白色土工膜可采用腔道加注彩色水法)，挤压熔焊单焊缝的非破坏性检测采用电火花法。

3.10.3充气法检漏试验是利用土工膜双焊缝的密封性特点，焊缝腔体应无孔洞、孔隙，利用气压检测焊缝是否密封牢固。

检测方法：将需要检测的复合土工膜整段焊缝空腔两端密封。检测设备联接好后将特制的空心针头插入空腔的一头。启动气泵，输入高压气体达250kPa，停止加压。在5分钟内压力表读数不下降或下降不超过240kPa，打开空腔的另一端，观察压力表的降压过程，空腔内气体消失，表明土工膜的空腔贯通，整条焊缝检测通过。在5分钟内压力表读数下降超过240kPa，则证明此焊缝需要补焊或返工。最后针孔处用挤压焊补焊。

3.10.4挤压焊形成的单轨焊缝宜采用真空检验方法检验，空气罩内负压值25～35KPa，无泄漏为合格。

检测方法：电火花检漏试验等效于真空试验，适用于地形复杂的地段，预先在挤压焊缝中预埋一根Φ0.3-0.5mm的铜丝，利用35KV高压脉冲电源探头在距离焊缝10-30mm高度进行检测，无火花出现则焊缝合格，有火花出现则表明此部位存在漏洞。

3.11质量缺陷修补

3.11.1温度过高行驶速度过慢造成两布一膜破损时，用尺寸不小于300mm×300mm单膜放在破损部位使用风枪将土工膜吹化，用小型滚轮压实，或采用单缝挤压焊修补。

3.11.2双缝焊机焊接不到位时，采用单缝挤压焊机焊接或使用风枪吹化膜，使用小型滚轮压实。

3.11.3对材料上小于5mm的孔洞及局部焊缝的修补完善，用挤压熔焊机进行点焊。

3.11.4不能使用热熔焊机焊接的地方，使用复合土工膜专用胶粘贴，土工膜专用胶为块状，使用锅将其熬至液体，使用铁勺将其涂抹在接口处，使用小型滚轮压实。

步骤四：在防水层4上铺设上部保护层5

4.1所述的上部保护层采用黏土进行回填，上部保护层的厚度为300mm；

4.2按照一定距离间隔将回填土方提前堆卸在水系岸边，采用挖掘机岸边倒土方式回填，挖掘机铲斗轻勾人工配合方式摊平。

4.3锚固沟分两次回填，第一次回填至半沟深，确保膜料有一定的可移动性。防止在回填池底及坡面时，复合土工膜过度拉扯，造成破坏，同时又不至于膜料整体下滑。待池底及坡面回填完毕后再回填剩余部分，并采用平板夯夯实。

步骤五：在上部保护层5上铺设面层6

面层作为装饰层，本项目池底面层采用卵石，铺设时采用挖掘机将卵石间隔堆放与水系岸边，采用人工摊铺的形式，防止对防水层造成破坏，面层的厚度为150mm。

Claims (10)

1.一种寒地城市人工水系防渗方法，其特征在于，该方法包括：

步骤一：在地基层上铺设下部黏土层

所述的地基层的压实度系数在0.85以上；

步骤二：在下部黏土层上铺设防冻胀层

所述的防冻胀层采用中粗砂材料，其中，土粒径d＜0.074mm的含量小于15％，且含泥量小于15％；

步骤三：在防冻胀层上铺设防水层

所述的防水层采用膨润土防水毯或复合土工膜；

步骤四：在防水层上铺设上部保护层

所述的上部保护层采用黏土；

步骤五：在上部保护层上铺设面层。

2.根据权利要求1所述的一种寒地城市人工水系防渗方法，其特征在于，所述的步骤五中的面层材料为鹅卵石、碎石或水生植物。

3.根据权利要求1所述的一种寒地城市人工水系防渗方法，其特征在于，在水系边坡顶部设置锚固沟，沟尺寸宽度不小于300mm，深度不小于300mm。

4.根据权利要求1所述的一种寒地城市人工水系防渗方法，其特征在于，所述的锚固沟回填材料采用粘土压实，局部水系边坡坡度大于1:2的位置掺入直径100～200mm石块。

5.根据权利要求1所述的一种寒地城市人工水系防渗方法，其特征在于，所述的地基层采用原土压实或换填压实地基。

6.根据权利要求1所述的一种寒地城市人工水系防渗方法，其特征在于，所述的下部黏土层的厚度为300～500mm，防冻胀层的厚度为不小于300mm，上部保护层的厚度为300mm，面层的厚度为100～200mm。

7.根据权利要求1所述的一种寒地城市人工水系防渗方法，其特征在于，所述的膨润土防水毯大于5000g/m²，复合土工膜的厚度为大于0.5mm。

8.根据权利要求1所述的一种寒地城市人工水系防渗方法，其特征在于，所述的膨润土防水毯的搭接宽度为10-15cm。

9.根据权利要求1所述的一种寒地城市人工水系防渗方法，其特征在于，所述的复合土工膜的搭接宽度为8-10cm。

10.根据权利要求1所述的一种寒地城市人工水系防渗方法，其特征在于，所述的复合土工膜采用单缝挤压焊接或双缝热熔焊接。

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