土工膜以塑料薄膜作為防滲基材，與無紡布復合而成的土工防滲材料，新材料土工膜它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。目前，國內(nèi)外防滲應用的塑料薄膜，主要有聚氯乙烯（PVC）和聚乙烯（PE）、EVA（乙烯/醋酸乙烯共聚物），隧道應用中還有設計使用ECB（乙烯乙酸乙烯改性瀝青共混土工膜）的，它們是一種高分子化學柔性材料，比重較小，延伸性較強，適應變形能力高，耐腐蝕，耐低溫，抗凍性能好。

簡介

土工膜是一種以高分子聚合物為基本原料的防水阻隔型材料。主要分為： 低密度聚乙烯（LDPE）土工膜、高密度聚乙烯（HDPE）土工膜和EVA土工膜。

1.幅寬、厚度規(guī)格齊全。

2.具有優(yōu)良的耐環(huán)境應力開裂性能及優(yōu)良的耐化學腐蝕性能。

3.優(yōu)良的耐化學腐蝕性能。

4.具有較大的使用溫度范圍和較長的使用壽命。

5.使用于垃圾填埋場、尾礦儲存場、渠道防滲、堤壩防滲及地鐵工程等。

機理

 其主要機理是以塑料薄膜的不透水性隔斷土壩漏水通道，以其較大的抗拉強度和延伸率承受水壓和適應壩體變形；而無紡布亦是一種高分子短纖維化學材料，通過針刺或熱粘成形，具有較高的抗拉強度和延伸性，它與塑料薄膜結(jié)合后，不僅增大了塑料薄膜的抗拉強度和抗穿刺能力，而且由于無紡布表面粗糙，增大了接觸面的摩擦系數(shù)，有利于復合土工膜及保護層的穩(wěn)定。同時，它們對細菌和化學作用有較好的耐侵蝕性，不怕酸、堿、鹽類的侵蝕，在避光使用情況下，使用壽命長。

年限

鑒于復合土工膜部分現(xiàn)場觀測成果合成材料在工程應用中具有一定的抗老化能力，故有些國家的某些文件中對其使用年限作了較為寬限的規(guī)定，如前蘇聯(lián)BCH07-74《土石壩應用聚乙烯防滲結(jié)構(gòu)須知》中規(guī)定，聚乙烯土工膜可用于使用年限不超過50年的建筑物。奧地利林茨公司發(fā)表的“聚丙烯復合土工膜土工合成材料的*性狀”一文中的結(jié)論寫道：“對聚丙烯的15年以上的現(xiàn)場應用經(jīng)驗表明，它們的化學和生物穩(wěn)定性高；織物的大損壞是在施工中；鋪設以后沒有大變化；……可預期超過100年的穩(wěn)定性。

復合膜

經(jīng)編復合

經(jīng)編復合土工膜以合成纖維（或玻璃纖維）為增強材料，通過與復合土工膜復合而成的新型土工材料。

特點

經(jīng)編復合土工膜不同于一般土工膜。其大特點是經(jīng)線與緯線的交叉點不彎曲，各自處于平直狀態(tài)。用捆綁線將兩者捆扎牢固，可全面較均勻同步，承受外力，分布應力，且當施加的外力撕裂材料的瞬時，紗線會沿初裂口擁集，增加抗撕裂強度。

經(jīng)編復合時，即利用經(jīng)編捆綁線在經(jīng)，緯紗與土工膜的纖維層間反復穿行，使三者編結(jié)為一體。因而經(jīng)編復合土工膜既具有高抗拉強度，低延伸率的特點，又兼有土工膜的防水性能。因此經(jīng)編復合土工膜是一種具在加筋增強、隔離、防護作用的防滲材料。它是當今上高水平的應用土工復合材料。

特性

高抗拉強度，低延伸率，縱橫向變形均勻，抗撕裂強度高，耐磨性能優(yōu)良，隔水性強。

主要功能

1、集防滲與排水作用于一體，同時具備隔離和加筋等功能。

2、復合強度高、剝離強度大、抗穿刺強度高。

3、排水能力強、摩擦系數(shù)大、線脹系數(shù)小。

4、耐老化性能好、適應環(huán)境溫度范圍寬、質(zhì)量穩(wěn)定。

工程應用

經(jīng)編復合增強防水土工布具有*的隔水性、耐用性、防護性?？蓮V泛用于鐵路、公路、運動館、堤壩、水工建筑、遂洞、沿海灘涂、圍墾、環(huán)保等工程。

特征

復合土工膜以塑料薄膜作為防滲基材，與無紡布復合而成的土工防滲材料，它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。國內(nèi)外防滲應用的塑料薄膜，主要有聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、乙烯/醋酸乙烯共聚物（EVA)，它們是一種高分子化學柔性材料，比重較小，延伸性較強，適應變形能力高，耐腐蝕，耐低溫，抗凍性能好。

復合土工膜的使用年限問題，主要是由塑料薄膜是否失去防滲隔水作用而定，據(jù)蘇聯(lián)國家標準規(guī)定，水工用的厚度為0.2m的加穩(wěn)定劑的聚乙烯薄膜，在清水條件下工作年限可達40~50年，在污水條件下工作年限為30~40年。因此復合土工膜的使用年限足以滿足大壩防滲要求的使用年限。

范圍

復合土工膜以塑料薄膜作為防滲基材，與無紡布復合而成的土工防滲材料，它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。國內(nèi)外防滲應用的塑料薄膜，主要有聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、乙烯/醋酸乙烯共聚物（EVA)，它們是一種高分子化學柔性材料，比重較小，延伸性較強，適應變形能力高，耐腐蝕，耐低溫，抗凍性能好。復合土工膜的使用年限問題，主要是由塑料薄膜是否失去防滲隔水作用而定，據(jù)蘇聯(lián)國家標準規(guī)定，水工用的厚度為0.2m的加穩(wěn)定劑的聚乙烯薄膜，在清水條件下工作年限可達40~50年，在污水條件下工作年限為30~40年。因此復合土工膜的使用年限足以滿足大壩防滲要求的使用年限。

選型

國內(nèi)生產(chǎn)土工膜的廠家比較多，產(chǎn)品規(guī)格也五花八門，有一布一膜，一布二膜，二布一膜，二布二膜及多布多膜等。型號有200g/m2~1000g/m2等，亦可由用戶根據(jù)自己的實際情況提出要求，由廠家根據(jù)要求單獨生產(chǎn)。

設計

復合土工膜防滲體結(jié)構(gòu)由基面、復合土工膜、保護層、塊石（或砼）護坡共四層組成；

基面設計

①鋪膜基面設計（即壩殼表面處理要求）

為防止復合土工膜上鋪填土層順其表面滑動，增加保護層（包括護面）的穩(wěn)定性，將上游鋪膜壩殼表面開挖成臺階段，每級高差為0.3m，水平寬根據(jù)坡比而定，斜坡設計為1 : 1.0（如圖5.5.1.3）所示，開挖成形后，將表面的磚、石塊及*根樹等清除干凈，并用拍板將表面打緊，平整。

復合設計

產(chǎn)品主要特能，結(jié)合周頭水庫的具體情況，設計選用WCD-1型二布一膜的復合土工膜。

保護設計

復合土工膜的防滲效果取決于施工中和運行過程中塑料膜的完好程度，為了防止人畜踐踏，動植物破壞以及減少光熱作用，由于它們是高分子化纖聚合物，故應特別避免陽光的直接照射，所以復合土工膜上應鋪保護層。

保護層的顆粒直徑不能太大，否則會刺破復合土工膜，一般對保護層的顆粒直徑大小要按下式進行近似估算。

式中：d——保護層土料的大顆粒直徑；

k——安全系數(shù)，本工程取k=5；

[σ]——復合土工膜的抗拉允許強度[σ]=5.5Mpa；

p——承受大水頭，取P=0.1Mpa；

——復合土工膜厚度，取 =0.2mm（為塑膜厚度）。

將上述各數(shù)據(jù)代入上式得：

為了安全起見，要求實際土料大顆粒直徑d不大于6mm，故本工程采用篩制的粉質(zhì)粘土，其它要求與壩體土料填筑要求一樣。保護層取200mm，下面100mm用篩制土，上面100mm用非篩制土。對非篩制土，應挑出較大石塊等其它雜物。

護面設計

因為壩坡面是擋水建筑物，要承受風浪壓力，所以必須要有護面措施，本工程設計采用干砌大塊石護面。

護面塊石必須堅硬、密實、能*耐風化，并有一定有重量個體，能夠承受風浪壓力及水流沖刷力的作用。

護面塊石的重量及Q及護面厚度參照《堤防工程設計規(guī)范》GB50286—98）中附錄D.3的方法確定。

計算公式：

式中：Q——主要護面層護面塊石個體質(zhì)量（t）

rb——人工塊石的重度（KN/m3） rb=24KN/m3

r——水的重度 r=10KN/m3

H——設計坡高 H=

KD——穩(wěn)定系數(shù)，KD=5.5

t——塊石護面層厚度

n——護面塊石層數(shù)n=1

c——系數(shù) c=1.4

m——斜坡坡

度經(jīng)計算：Q=48kg，t=0.29m，取干砌塊石護面厚度t=0.3m。

為防止風浪水流將壩殼保護層粘土顆粒帶走，在塊石護面下鋪設厚度為0.1m的碎石（砂礫石）作墊層兼反濾層。