聚乙烯PE土工膜防渗工程技术规范Word格式文档下载.docx

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　本规范主要包括以下内容：

防渗工程用聚乙烯（PE）土工膜材料的选择；

PE土工膜

　防渗工程的结构与联接设计，水力及稳定计算；

支持层、防渗层和保护层施工及焊缝质

　量检测；

工程验收及工程技术管理。

　本规范主持部门：

水利部国际合作与科技司

　本规范主编单位：

北京市水利科学研究所

　本规范参编单位：

山东泰安市塑料厂

　本规范主要起草人：

毛广全沈汉生刘培英钟　震　李其军　陈纪华刘建国

　　　　　　　　　　1总　则

　1.0.1为提高聚乙烯（PE）土工膜防渗工程的建设水平，防止由于水及水溶液的渗漏造

　成损失或危害，提高水的利用率，使防渗工程正常发挥效益，特制定本规范。

　1.0.2本规范适用于以非加筋PE土工膜为防渗材料的水工建筑物、隧道或其他类型地下结

　构的防渗体、铺盖及固体废料填埋的衬护等防渗工程的设计、施工及验收。

　1.0.3PE土工膜防渗工程的建设和管理应贯彻注重效益、技术先进、经济合理、质量可靠、

　因地制宜的原则。

　1.0.4PE土工膜防渗工程的建设和管理除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的

　规定。

　　　　　　　　　　2　设　计

　　　　　　　　　2.1一般规定

　2.1.1PE土工膜防渗工程应根据总体工程的设计要求和当地水文气象、地形地貌、水文

　地质、工程地质等自然条件，确定防渗工程的规模、形式和材料选择。

　2.1.2PE土工膜防渗工程有埋压式、明铺式、多层防渗式。

在确定方案时，应根据具体

　的防渗要求，经论证比较后确定。

　2.1.3对于重要工程应根据管理需要设置观测设施。

　　　　　　　　　2.2　材料选择

　2.2.1防渗工程设计中PE土工膜材料选择应符合下列规定：

　　　1PE土工膜物理力学性能指标应符合下列要求：

　　　　密度（ρ）不应低于900kg／；

　　　　破坏拉应力（σ）不应低于12MPa；

　　　　断裂伸长率（ε）不应低于300％；

　　　　弹性模量（E）在5℃不应低于70MPa；

　　　　抗冻性（脆性温度）不应低于-60℃；

　　　　联接强度应大于母材强度；

　　　　撕裂强度应大于或等于40N／mm；

　　　　抗渗强度应在1.05MPa水压下48h不渗水；

　　　　渗透系数应小于 

cm／s。

　　　　2用于供饮水工程或其他有卫生性能要求的PE土工膜应符合GB9687－88《食品

　包装用聚乙烯成型品卫生标准》，所用原材料应符合GB9691－88《食品包装用聚乙烯

　树脂卫生标准》，其他辅助材料应符合相应的国家现行有关标准的规定。

　　　3无保护层或保护层较薄的工程宜选用较厚的黑色（加炭黑）或加防老化（抗氧

　剂、光稳定剂等）添加剂的PE土工膜。

　　　4在芦苇等穿透性植物丛生地区，需膜下排水及提高保护层稳定性的工程，不宜

　选用薄PE土工膜。

可在PE土工膜下铺设土工织物或选用PE复合土工膜。

　2.2.2PE土工膜厚度设计应符合下列原则：

　　　1PE土工膜厚度可按理论公式计算。

　　　2用试验法确定厚度时，拉应力和拉应变的安全系数可取4～5。

　　　3PE土工膜厚度设计，除应考虑主要由水压力要求的强度以外，尚应考虑暴露、

　埋压、气候、使用寿命等应用条件。

　2.2.3PE土工膜宽度与长度的选择应符合下列原则：

　　　1在满足厚度要求的前提下，应使膜在施工时接缝最少。

　　　2每卷膜材的重量不宜超过1t。

　　　3应根据工程实际尺寸、面积、市场产品规格与工厂生产能力等条件确定。

　　　　　　　　　2.3　结构设计

　2.3.1PE土工膜防渗工程结构应根据工程具体要求确定。

工程结构设计应包括以下

　三项内容：

　　　1下部支持层设计。

　　　2PE土工膜防渗层设计。

　　　3上部保护层设计。

　2.3.2PE土工膜防渗层设计应符合以下规定：

　　　1PE土工膜防渗层可分为：

　　　1）单层PE土工膜防渗层；

　　　2）多层PE土工膜防渗层；

　　　3）PE土工膜复合防渗层。

　　　2永久性工程防渗宜采用埋铺式。

PE土工膜防渗体的铺膜　范围可选择全铺式、

　半铺式或底铺式。

　　　3铺膜宽度大于20m时，宜采用幅宽为6～8m的PE土工膜。

当需膜与膜相连时，

　应采用同种PE土工膜。

　　　4对于池、库、渠、湖等工程中的防渗，PE土工膜应铺设到最高水位以上并有

　一定超高，超高值应据水位或波浪爬高确定。

　2.3.3支持层设计应符合以下规定：

　　　1支持层的形式应根据工程类别、天然基础条件和所用PE土工膜特性进行选择。

　渠道、蓄水池、碾压式土坝和堆石坝等工程的支持层设计可按本规范附录A的规定

　执行。

　　　2PE土工膜应铺设在密实的基础上。

与膜接触的表面宜为碾压密实的细土料层、

　细砂层或混凝土层。

层面应平整。

　　　3支持层上有阴、阳角时，应修圆，其半径宜不小于0.5m，并应在紧贴PE土工

　膜下面加设土工织物垫层。

　　　4有排水要求的工程可在支持层与PE土工膜防渗层之间设置反滤排水层。

　2.3.4保护层设计应符合下列规定：

　　　1埋压式PE土工膜防渗层表面必须设保护层。

保护层的结构和材料等应按工程

　类别、重要程度、使用条件及材料来源情况确定。

　　　2保护层的边坡应满足稳定性要求。

　　　3保护层厚度宜按边坡稳定、水深、水流速度、日晒和冰冻等条件及施工要求经

　现场试验确定。

　2.3.5保护层应由垫层和面层组成，其设计应符合下列要求：

　　　1垫层设计应根据面层类型按相关工程规范规定进行。

垫层宜根据工程要求采用

　泡沫塑料片材或针刺土工织物。

　　　2环保防渗工程可在PE土工膜上、下方铺设沥青或土工织物垫层，并加铺第二层

　PE土工膜。

　　　3面层设计可按有关工程设计规范进行。

　2.3.6对于必须裸露、不能加盖岩土保护层的永久性防渗工程，应在PE土工膜上采用

　深水保护并进行专项论证。

　2.3.7渠道、蓄水池等一般工程的保护层可采用压实素土、砂砾石、预制或现浇混凝

　土板、浆砌块石或干砌块石。

在混凝土板、浆砌块石或干砌块石与土工膜之间应设

　垫层。

垫层可用砂浆。

　2.3.8土石坝的保护层应由面层和垫层组成，其设计应符合下列要求：

　　　1土石坝保护层的面层可采用预制或现浇混凝土板、钢筋网混凝土板、浆砌块石

　或干砌块石。

面层块体的合理尺寸及厚度（重量）应按坝坡坡度和抗冻要求等，通过

　计算确定。

重要工程还应通过模型试验确定。

　　　　　2土石坝保护层的垫层应根据所采用的面层和PE土工膜防渗层种类，按土石

　坝的设计要求进行。

　　　　　　　　　　　　　2.4水力及稳定计算

　　2.4.1在质量合格条件下，PE土工膜的正常渗透量可按下式计算：

　　　　　　　　　　Q＝kAΔH/δ　　　（2.4.1）

　　　式中　　Q——正常渗透量，　/s；

　　　　　　　k——PE土工膜渗透系数，m／s；

　　　　　　　A——PE土工膜渗透面积，㎡；

　　　　　　ΔH——PE土工膜上下水位差，m；

　　　　　　　δ——PE土工膜厚度，m。

　2.4.2PE土工膜与膜上保护层之间的抗滑稳定可按下式计算：

　　　　　　　　　K＝f/tgα　　　　　（2.4.2）

　　式中　K——抗滑稳定安全系数；

　　　　　f——PE土工膜与膜上保护层之间的摩擦系数；

　　　　　α——坝坡坡角（°

）。

　　　　　　　　　　　　　2.5　联接设计

　2.5.1PE土工膜联接设计应符合本规范附录B规定及以下要求：

　　　1PE土工膜底边和周边应与不透水基底及周边不透水结构紧密联接，形成封闭或

　半封闭式的不透水防渗结构体。

　　　2若PE土工膜周边因条件限制只能与透水结构相接时，膜顶边高程应超出最高水位

　时的波浪最大爬高，超高值应不小于0.5m。

　2.5.2PE土工膜的接缝设计应遵守下列原则：

　　　1使接缝数量最少，且平行于拉应力大的方向。

　　　2接缝避开弯角，设在平面处。

　2.5.3PE土工膜间接缝宜采用焊接工艺联接。

焊接搭接宽度宜为10cm。

　2.5.4焊接接缝抗拉强度不应低于母材强度。

　2.5.5不具备焊接条件时，PE土工膜也可采用搭接或粘接。

但必须经论证并采取必要的

　施工措施。

　2.5.6PE土工膜与刚性结构联接设计应符合下列规定：

　　　1当PE土工膜与混凝土、岩石等刚性结构联接时，应采取嵌入或锚固的方法将膜牢

　固固定，并应在PE土工膜与刚性结构之间设置柔性止水。

锚固后应用二期混凝土压住

　形成封闭的防渗体。

　　　2PE土工膜与建筑物混凝土的联接，可采用角钢或金属板条铆接，或用螺栓固定

　在混凝土垫层上，外加热熔胶封口。

　　　3PE土工膜也可用嵌入混凝土的形式与混凝土联接，嵌入长度应大于或等于0.8m。

　2.5.7PE土工膜与土联接，应采用锚固槽沟或将膜片水平伸入土内50～100cm并夯实。

　PE土工膜在锚固处不得渗水或被拔出。

　2.5.8PE土工膜在结构顶部应予嵌固。

可在离坡缘50cm处开挖深30cm、宽30cm的浅沟，

　将膜端埋入，填土石压实。

也可用钢条压住以射钉固定于顶部，射钉铆固时应加垫片，

　并应采取防锈措施。

　2.5.9当水面宽度大于10m、水深大于2m时，应采取减压系统，并根据当地情况选用下

　列形式：

　　　1砂卵石组成的连续排水层。

　　　2间距小于3m的集水排水管道。

　　　3排气管（有高压时用）。

　　　4排水、排气系统。

　2.5.10PE土工膜联接设计应据产品性能和当地气象条件预留伸缩量及伸缩节。

　　　　　　　　　　3施　工

　　　　　　　　　3.1一般规定

　3.1.1PE土工膜防渗工程施工前应做好以下准备工作：

　　　1按施工组织设计制定施工方案。

　　　2按设计要求选购PE土工膜材料。

　　　3清除场内有碍PE土工膜安全的各种杂物。

　3.1.2施工前应对PE土工膜按本规范3.1.3、3.1.4及有关规定进行检验。

经检验质量

　不合格或不符合设计要求的，不得投入使用。

　3.1.3PE土工膜检验应遵守以下规则：

　　　1检查试验及鉴定测试应由供需双方商定共同委托第三方检测机构按标准测试。

　　　2PE土工膜验收检验的取样批量应按连续生产同一牌号原料、同一配方、同一规

　格、同一工艺的产品，以重量不大于5t为一批确定。

　　　3检验项目中物理力学性能应按本规范规定检验。

其余项目由供需双方协商确定。

　　　4试验结果与本规范规定不符时，应进行重复检验。

　　　5抽样检测结果有一项不符合标准规定，则判定该样品为不合格；

每批两次抽样

　检测不合格，则判定整批不合格。

　　　6当供需双方对PE土工膜产品质量有争议时，应共同对不合格批次进行抽样，委

　托双方认可的国家计量认证合格单位进行复检。

复检结果可作为最终判定依据。

　3.1.4PE土工膜物理力学性能应按以下方法检测：

　　　1拉伸试验应按GB1040－92《塑料拉伸试验方法》测定。

　　　2密度应按GB1033—70《塑料密度和相对密度实验方法》测定。

　　　3撕裂强度应按GB／Tll30—91《塑料直角撕裂性能试验方法》规定测定。

　　　4戳穿力应按FTMS101C方法2065《抗戳穿力和延伸试验》规定测定。

　　　5抗渗性可采用GB1037—88《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法杯式法》测定

　水蒸气渗透率。

或采用圆筒式试压仪和水压机逐级加压的方法测定抗渗强度。

　　　6耐环境应力开裂能力应按GB1842－80《聚乙烯环境应力开裂试验方法》规定测定。

　　　7氧化诱导时间可按HG2一1398－81《低密度聚乙稀树脂中的氧化诱导期的测定方

　法》测定。

　　　8卫生指标应按GB9687—88《食品包装用聚乙烯成型品卫生标准》规定测定。

　3.1.5PE土工膜的运输和贮存应符合有关规定。

　3.1.6施工前应对PE土工膜防渗工程基础（支持层）根据设计

　要求进行下列检查：

　　　1建设监理工程师签署的地基、垫层、排水层或排水排气系统等前期工程验收文

　件应齐全。

　　　2支持层表面应平整光滑。

　　　3基底应密实均匀。

土质基底的干密度不得小于1.4t/。

均匀误差不可超过10％。

　　　4基底阴、阳角修圆半径应不小于50cm。

　3.1.7施工工序安排应符合以下规定：

　　　1PE土工膜的施工应在地基及基底支持层工程验收合格后进行。

　　　2施工中的各道工序，应严格检查验收。

前道工序末验收合格，不得进行下道工序。

　　　3进行下道工序或相邻工程施工时，应对已完成工序的PE土工膜妥善保护，不得有

　任何人为损坏。

　　　4在铺设开始后，严禁在可能危害PE土工膜安全的范围内进行放炮、炸石、开挖、

　凿洞、电焊、燃烧、排水等交叉作业。

　3.1.8PE土工膜施工工艺应按以下顺序进行：

　　　1铺设、剪裁。

　　　2对正、搭齐。

　　　3压膜定型。

　　　4擦拭尘土。

　　　5焊接试验。

　　　6焊接。

　　　7检测。

　　　8修补。

　　　9复检。

　　　10验收。

　3.1.9PE土工膜室外施工宜在气温5℃以上、风力4级以下并无雨、无雪天气进行。

　3.1.10PE土工膜施工应注意以下事项：

　　　1焊接时基底表面应干燥，含水率宜在15％以下。

膜面应用干纱布擦干擦净。

　　　2不得将火种带入施工现场。

　　　3不得穿钉鞋、高跟鞋及硬底鞋在PE膜上踩踏。

　　　4车辆等机械不得碾压土工膜面及其保护层。

　　　　　　　　　　　　　　　　3.2支持层施工

　3.2.1支持层可分为基底、墙体和坡面。

　3.2.2支持层施工除执行本规范规定外，尚应符合国家现行的有关标准规定。

　3.2.3支持层表面可铺设不小于5～15cm厚砂土作垫层，并应在施工过程中保持砂土层

　不受破坏；

也可用一层土工合成材料或在砂土层上铺一层土工合成材料覆盖。

　3.2.4对于土质支持层应将可见植物根截至其表面5～10cm以下。

当面层存在对PE土

　工膜有影响的特殊菌类时，可用土壤杀菌剂处理。

　　　　　　　　　　　　　　　3.3防渗层施工

　3.3.1PE土工膜的储运应符合安全规定。

运至现场的土工膜应在当日用完。

　3.3.2PE土工膜铺设前应做下列准备工作：

　　　1检查并确认基础支持层已具备铺设PE土工膜的条件。

　　　2做下料分析，画出PE土工膜铺设顺序和裁剪图。

　　　3检查PE土工膜的外观质量，记录并修补已发现的机械损伤和生产创伤、孔洞、折

　损等缺陷。

　　　4每个区、块旁边应按设计要求的规格和数量备足过筛土料或其它过渡层、保护层

　用料，并在各区、块之间留出运输道路。

　　　5进行现场铺设试验，确定焊接温度、速度等施工工艺参数。

　3.3.3PE土工膜的铺设施工应符合以下技术要求：

　　　1大捆PE土工膜的铺设宜采用拖拉机、卷扬机等机械；

条件不具备及小捆PE膜，也

　可采用人工铺设。

　　　2按规定顺序和方向分区分块进行PE土工膜的铺设。

　　　3铺设PE土工膜时，应适当放松，并避免人为硬折和损伤。

　　　4铺设PE土工膜时，膜块间形成的结点，应为T字型，不得作成十字形。

　　　5PE土工膜焊缝搭接面不得有污垢、砂土、积水（包括露水）等影响焊接质量的

　杂质存在。

　　　6铺设PE土工膜时，应根据当地气温变化幅度和工厂产品说明书要求，预留出温度

　变化引起的伸缩变形量。

　　　7坡面上PE土工膜的铺设，其接缝排列方向应平行或垂直最大坡度线，且应按由下

　而上的顺序铺设。

　　　8坡面弯曲处应使膜和接缝妥贴坡面。

　　　9PE土工膜铺设完毕、末覆盖保护层前，应在膜的边角处每隔2～5m放1个20～40kg

　重的砂袋。

　　　10PE土工膜应自然松弛与支持层贴实，不宜折褶、悬空。

特殊情况需要褶皱布置

　时，应另作特殊处理。

　3.3.4地下垂直PE土工膜铺设应符合下列要求进行：

　　　1采用适当的专门开槽机开掘垂直槽。

　　　2垂直槽作泥浆固壁。

　　　3将与槽深相当的轴卷PE土工膜插入槽中。

　　　4沿槽倒卷PE土工膜轴卷，使膜展开，并随后用细砂土填实膜壁两侧空隙。

　3.3.5PE土工膜的铺设应注意下列事项：

　　　1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。

　　　2发现膜面有孔眼等缺陷或损伤，应及时用新鲜母材修补，补疤每边应超过破损部

　位10～20cm。

　　3.3.6PE土工膜现场联接应符合下列规定：

　　　　1焊接形式宜采用双焊缝搭焊。

　　　　2主要焊接工具宜采用自动调温（调速）电热楔式双道塑料热合机、热熔挤压焊

　接机，也可采用高温热风焊机。

塑料热风焊枪可作局部修补用辅助工具。

　3.3.7现场联接PE土工膜可采取以下步骤：

　　　1用干净纱布擦拭焊缝搭接处，做到无水、无尘、无垢；

土工膜应平行对正，适量

　搭接。

　　　2根据当时当地气候条件，调节焊接设备至最佳工作状态。

　　　3在调节好的工作状态下，做小样焊接试验；

试焊接lm长的PE土工膜样品。

　　　4采用现场撕拉检验试样，焊缝不被撕拉破坏、母材被撕裂认为合格。

　　　5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。

　　　6用挤压焊接机进行T字型结点补疤和特殊结点的焊接。

　3.3.8PE土工膜现场联接应符合下列规定：

　　　1根据气温和材料性能，随时调整和控制焊机工作温度、速度，焊机工作温度应

　为180～200℃。

　　　2焊缝处PE土工膜应熔结为一个整体，不得出现虚焊、漏焊或超量焊。

　　　3出现虚焊、漏焊时，必须切开焊缝，使用热熔挤压机对切开损伤部位用大于破损

　直径一倍以上的母材补焊。

　　　4焊缝双缝宽度宜采用2×

10mm。

　　　5横向焊缝间错位尺寸应大于或等于500mm。

　　　6T字形接头宜采用母材补疤，补疤尺寸可为300mm×

300mm。

疤的直角应修圆。

　　　7焊接中，必须及时将已发现破损的PE土工膜裁掉，并用热熔挤压法焊牢。

　　　8联接的两层PE土工膜必须搭接平展、舒缓。

　　　　　　　　　　　　　3.4焊缝质量检测

　3.4.1PE土工膜焊接后，应及时对下列部位的焊接质量进行检测：

　　　1全部焊缝。

　　　2焊缝结点。

　　　3破损修补部位。

　　　4漏焊和虚焊的补焊部位。

　　　5前次检验未合格再次补焊部位。

　3.4.2现场检验可随焊接进度由施工单位（乙方）自检。

自检合格后提交甲方或质检等

　部门联合抽样检验或全检。

自检和联检的合格报告应作为质量验收依据。

特殊情况下

　也可根据双方约定作室内接头检测。

　3.4.3现场检测采用的方法及设备应符合下列规定：

　　　1检测方法应采用充气法，即双焊缝加压检测法及真空罐法，即真空压力检漏法；

　也可采用火花试验或超声波探测法。

　　　2检测设备应采用气压式检测仪及真空检测仪。

　3.4.4室内检测应随机截取1～2片（10～50cm）现场焊缝试样，按室内检测方法检测。

　3.4.5焊接质量应符合下列要求：

　　　1对双缝充气长度为30～60m，双焊缝间充气压力达到0.15～0.2MＰa，保持1～5min，

　压力无明显下降即为合格。

　　　2对单焊缝和T形结点及修补点应采取50cm×

50cm方格进行真空检测。

真空压力大

　于或等于0.005MPa，保持30s，肥皂液或洗涤灵不起泡即为合格。

　　　3采用火花试验检测，金属刷之间不发生火花即为合格。

　　　4采用超声波探测，以超声波发射仪荧光屏显示结果为判定标准。

　　　5室内试验。

焊缝抗拉强度应大于母材强度。

　3.4.6现场检测应遵守下列规定：

　　　1检测完毕，应立即对检测时所做的充气打压穿孔全部用挤压焊接法补堵。

　　　2检测过程及结果应详细记录并标示在施工图上。

　　　3检测人员应在检测记录上签字并签署明确结论、意见和建议。

　　　4对质检不合格处应及时标记并补焊。

经再检合格后方可销号并记录在案。

　　　5质量保障小组应负责检测的监督及管理。

　　　6应随时保护已焊接合格的PE土工膜不受任何损坏。

　　　7对于虚焊、漏焊的接缝应及时补焊，并应对补焊部位进行真空检测。

　　　8质量检验应随施工进展进行，自检合格后应经甲方抽验或全验，验收合格后，方

　可进行下道工序。

　　　　　　　　　　　　　　　3.5保护层施工

　3.5.1垫层施工应符合下列要求：

　　　1垫层厚度应在10cm以上。

　　　2垫层材料应符合设