聚乙烯(pe)土工膜防渗工程技术规范slt231-98

'1中华人民共和国行业标准聚乙烯土工膜防渗工程技术规范发布实施中华人民共和国水利部发布 中华人民共和国行业标准聚乙烯土工膜防渗工程技术规范主编单位北京市水利科学研究所批准部门中华人民共和国水利部施行日期年月日 中华人民共和国水利部关于批准发布聚乙烯土工膜防渗工程技术规范的通知水国科号根据部水利水电技术标准制定修订计划由水利部国际合作与科技司主持以北京市水利科学研究所为主编单位制定的聚乙烯土工膜防渗工程技术规范经审查批准为水利行业标准并予以发布标准的名称和编号为聚乙烯土工膜防渗工程技术规范本标准自年月日起实施在实施过程中请各单位注意总结经验如有问题请函告主持部门并由其负责解释标准文本由中国水利水电出版社出版发行一九九九年一月十六日 前言编制组在广泛调查研究的基础上结合工程实际认真总结了我国的实践经验借鉴了有关国家标准行业标准和国外先进经验并认真听取了国内众多专家的意见经过反复修改完成了本规范本规范主要包括以下内容防渗工程用聚乙烯土工膜材料的选择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 目次总则设计一般规定材料选择结构设计水力及稳定计算联接设计施工一般规定支持层施工防渗层施工焊缝质量检测保护层施工工程验收与技术管理工程验收工程技术管理附录支持层设计原则附录联接设计本标准的用词和用语说明 总则为提高聚乙烯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本规范适用于以非加筋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 设计一般规定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对于重要工程应根据管理需要设置观测设施材料选择防渗工程设计中土工膜材料选择应符合下列规定土工膜物理力学性能指标应符合下列要求密度不应低于破坏拉应力不应低于断裂伸长率不应低于弹性模量在不应低于抗冻性脆性温度不应低于联接强度应大于母材强度撕裂强度应大于或等于抗渗强度应在水压下不渗水渗透系数应小于用于供饮水工程或其他有卫生性能要求的土工膜应符合食品包装用聚乙烯成型品卫生标准所用原材料应符合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深加剂的土工膜 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土工膜可在土工膜下铺设土工织物或选用复合土工膜土工膜厚度设计应符合下列原则土工膜厚度可按理论公式计算用试验法确定厚度时拉应力和拉应变的安全系数可取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土工膜宽度与长度的选择应符合下列原则在满足厚度要求的前提下应使膜在施工时接缝最少每卷膜材的重量不宜超过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结构设计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下部支持层设计土工膜防渗层设计上部保护层设计土工膜防渗层设计应符合以下规定土工膜防渗层可分为单层土工膜防渗层多层土工膜防渗层土工膜复合防渗层永久性工程防渗宜采用埋铺式土工膜防渗体的铺膜范围可选择全铺式半铺式或底铺式铺膜宽度大于时宜采用幅宽为的土工膜当需膜与膜相连时应采用同种土工膜 对于池库渠湖等工程中的防渗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支持层设计应符合以下规定支持层的形式应根据工程类别天然基础条件和所用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的规定执行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支持层上有阴阳角时应修圆其半径宜不小于并应在紧贴土工膜下面加设土工织物垫层有排水要求的工程可在支持层与土工膜防渗层之间设置反滤排水层保护层设计应符合下列规定埋压式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保护层的边坡应满足稳定性要求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保护层应由垫层和面层组成其设计应符合下列要求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环保防渗工程可在土工膜上下方铺设沥青或土工织物垫层并加铺第二层土工膜面层设计可按有关工程设计规范进行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土工膜上采用深水保护并进行专项论证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 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土石坝保护层的垫层应根据所采用的面层和土工膜防渗层种类按土石坝的设计要求进行水力及稳定计算在质量合格条件下土工膜的正常渗透量可按下式计算式中正常渗透量土工膜渗透系数土工膜渗透面积土工膜上下水位差土工膜厚度土工膜与膜上保护层之间的抗滑稳定可按下式计算式中抗滑稳定安全系数土工膜与膜上保护层之间的摩擦系数坝坡坡角联接设计土工膜联接设计应符合本规范附录规定及以下要求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若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土工膜的接缝设计应遵守下列原则使接缝数量最少且平行于拉应力大的方向接缝避开弯角设在平面处土工膜间接缝宜采用焊接工艺联接焊接搭接宽度宜为焊接接缝抗拉强度不应低于母材强度不具备焊接条件时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土工膜与刚性结构联接设计应符合下列规定当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土工膜与土联接应采用锚固槽沟或将膜片水平伸入土内并夯实土工膜在锚固处不得渗水或被拔出土工膜在结构顶部应予嵌固可在离坡缘处开挖深宽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当水面宽度大于水深大于时应采取减压系统并根据当地情况选用下列形式砂卵石组成的连续排水层间距小于的集水排水管道排气管有高压时用 排水排气系统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 施工一般规定土工膜防渗工程施工前应做好以下准备工作按施工组织设计制定施工方案按设计要求选购土工膜材料清除场内有碍土工膜安全的各种杂物施工前应对土工膜按本规范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土工膜检验应遵守以下规则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为一批确定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试验结果与本规范规定不符时应进行重复检验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当供需双方对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土工膜物理力学性能应按以下方法检测拉伸试验应按塑料拉伸试验方法测定密度应按塑料密度和相对密度实验方法测定 撕裂强度应按塑料直角撕裂性能试验方法规定测定戳穿力应按方法抗戳穿力和延伸试验规定测定抗渗性可采用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耐环境应力开裂能力应按聚乙烯环境应力开裂试验方法规定测定氧化诱导时间可按低密度聚乙稀树脂中的氧化诱导期的测定方法测定卫生指标应按食品包装用聚乙烯成型品卫生标准规定测定土工膜的运输和贮存应符合有关规定施工前应对土工膜防渗工程基础支持层根据设计要求进行下列检查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支持层表面应平整光滑基底应密实均匀土质基底的干密度不得小于均匀误差不可超过基底阴阳角修圆半径应不小于施工工序安排应符合以下规定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施工中的各道工序应严格检查验收前道工序未验收合格不得进行下道工序进行下道工序或相邻工程施工时应对已完成工序的土工膜妥善保护不得有任何人为损坏在铺设开始后严禁在可能危害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土工膜施工工艺应按以下顺序进行铺设剪裁对正搭齐压膜定型擦拭尘土焊接试验焊接检测修补复检验收土工膜室外施工宜在气温以上风力级以下并无雨无雪天气进行土工膜施工应注意以下事项焊接时基底表面应干燥含水率宜在以下膜面应用干纱布擦干擦净不得将火种带入施工现场不得穿钉鞋高跟鞋及硬底鞋在膜上踩踏车辆等机械不得碾压土工膜面及其保护层支持层施工支持层可分为基底墙体和坡面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支持层表面可铺设不小于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对于土质支持层应将可见植物根截至其表面以下当面层存在对土工膜有影响的特殊菌类时可用土壤杀 菌剂处理防渗层施工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土工膜铺设前应做下列准备工作检查并确认基础支持层已具备铺设土工膜的条件做下料分析画出土工膜铺设顺序和裁剪图检查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进行现场铺设试验确定焊接温度速度等施工工艺参数土工膜的铺设施工应符合以下技术要求大捆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膜也可采用人工铺设按规定顺序和方向分区分块进行土工膜的铺设铺设土工膜时应适当放松并避免人为硬折和损伤铺设土工膜时膜块间形成的结点应为字型不得作成十字形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铺设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坡面上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坡面弯曲处应使膜和接缝妥贴坡面土工膜铺设完毕未覆盖保护层前应在膜的边角处每隔放个重的砂袋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地下垂直土工膜铺设应符合下列要求进行采用适当的专门开槽机开掘垂直槽垂直槽作泥浆固壁将与槽深相当的轴卷土工膜插入槽中沿槽倒卷土工膜轴卷使膜展开并随后用细砂土填实膜壁两侧空隙土工膜的铺设应注意下列事项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土工膜现场联接应符合下列规定焊接形式宜采用双焊缝搭焊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现场联接土工膜可采取以下步骤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根据当时当地气候条件调节焊接设备至最佳工作状态在调节好的工作状态下做小样焊接试验试焊接长的土工膜样品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用挤压焊接机进行字型结点补疤和特殊结点的焊接土工膜现场联接应符合下列规定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焊缝处土工膜应熔结为一个整体不得出现虚焊漏焊或超量焊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焊缝双缝宽度宜采用横向焊缝间错位尺寸应大于或等于字形接头宜采用母材补疤补疤尺寸可为疤的直角应修圆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联接的两层土工膜必须搭接平展舒缓焊缝质量检测土工膜焊接后应及时对下列部位的焊接质量进行检测全部焊缝焊缝结点破损修补部位漏焊和虚焊的补焊部位前次检验未合格再次补焊部位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现场检测采用的方法及设备应符合下列规定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检测设备应采用气压式检测仪及真空检测仪室内检测应随机截取片现场焊缝试样 按室内检测方法检测焊接质量应符合下列要求对双缝充气长度为双焊缝间充气压力达到保持压力无明显下降即为合格对单焊缝和形结点及修补点应采取方格进行真空检测真空压力大于或等于保持肥皂液或洗涤灵不起泡即为合格采用火花试验检测金属刷之间不发生火花即为合格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室内试验焊缝抗拉强度应大于母材强度现场检测应遵守下列规定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检测过程及结果应详细记录并标示在施工图上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质量保障小组应负责检测的监督及管理应随时保护已焊接合格的土工膜不受任何损坏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保护层施工垫层施工应符合下列要求垫层厚度应在以上垫层材料应符合设计要求其中不得含有任何易刺破聚乙 烯土工膜的尖锐物体或杂物必须按垫层施工设计进行不得在垫层施工中破坏已铺设完工的土工膜面层施工应符合下列要求面层厚度应满足设计要求面层材料可采用能满足设计要求的任何一种材料面层施工应按国家现行的有关标准规定执行保护层施工应遵守下列规定在土工膜铺设及焊接验收合格后应及时填筑保护层填筑保护层的速度应与铺膜速度相配合保护层施工工作面不宜上重型机械和车辆宜铺放木板用手推车搬运过筛细土料摊平后人工压实再铺设砂砾石保护层遇特殊情况非上重型机械和车辆不可时必须通过试验论证用浸水泡实法填筑砂土料保护层时填筑断面尺寸宜留沉陷量不应使用有可能损伤土工膜的工具填筑保护层的土料应不含石头树根草根等杂物铺放在边坡上的砂土应压实 工程验收与技术管理工程验收工程竣工后应及时组织验收工程验收小组成员应包括下列各方代表工程建设业主即建设单位合同甲方工程承包商即施工单位合同乙方工程建设监理单位即丙方工程设计单位工程质量监督管理单位投资方或大股东代表其他有关方面代表工程验收应包括以下内容审查设计施工技术文件的完整性及正确性包括全套设计文件含设计变更文件材料出厂文件材料检测报告施工记录铺膜焊接施工及检测检验记录与阶段验收报告竣工图纸和竣工报告监理工程师监理报告等原件或复印件工程验收应包括工程外观使用性能及防渗效果工程验收宜符合以下技术要求设计施工单位应向验收小组提交本规范规定的全部技术文件现场目测验收工程外观质量及防渗效果现场随机抽检焊缝和结点质量必要时可取样化验膜下水质鉴定防渗效果验收结论应为合格或不合格并应注明结论的主要依据如有一方对验收结论持有异议应进行复议或提请上级主管部门复验直至无争议为止 工程技术管理应建立工程技术管理规章制度全部设计及设计变更文件施工记录观测记录等技术资料应及时整理并归档土工膜防渗工程观测应符合下列规定对于重要工程应设置检查井并定期作抽水实验监测防渗效果应定期观测土工膜防渗层下的水量水位变化并检验水质用作地下水环境保护的重要防渗防污工程可设置土工膜监测系统及时监测土工膜的完整性可采用地球物理探测法检查监测土工膜的破坏情况应观测并记录气候对土工膜的影响土工膜防渗工程管理应符合下列规定不得损坏土工膜防渗层应定期检查和监测土工膜的安全状况发现渗漏应及时修补应积累工程管理资料建立土工膜防渗工程管理技术档案 附录支持层设计原则支持层设计应根据工程类别天然地基条件和所用土工膜种类等确定渠道蓄水池海滩挡水码头等工程的支持层可采用下列形式受地下水影响级配良好的天然透水地基整平地面后可直接铺设土工膜土质地基宜先铺厚度的透水料或一层无纺土工织物不受地下水影响的天然地基清除地表树根等易刺破土工膜的杂物后铺设土工膜碾压式土坝坝面可不另设支持层但应在坝面与土工膜之间铺一层土工合成材料堆石坝石块粒径粗孔隙大支持层应包括上面的垫层和下面的过渡层过渡层采用粒径为的碎石铺在基本整平的堆石面上过渡层碎石和堆石粒径之间的层间系数应满足下列准则式中块石的计算粒径小于该粒径的堆石料质量占堆石全质量的过渡层碎石的计算粒径小于该粒径的碎石料质量占碎石全质量的垫层料铺在过渡层之上其粒径按土工膜厚度确定膜厚约垫层用粒径小于的碎石或小于的卵石砾石膜厚约垫层用粒径小于的砾石垫层与过渡层材料粒径之间也应满足式的要求 如果采用的是双层无纺织物之间夹一土工膜的复合土工膜则垫层材料粒径可加粗可用粒径小于的卵砾石或碎石但上述层间关系仍应得到满足 附录联接设计土工膜的底边和周边以及与结构物连接处都必须锚固并应符合下列要求在坝顶应使土工膜外延将其埋入预挖沟槽内用挖出的土分层回填夯实沟深约宽在坝趾及地基与岸坡连接处根据地基土质条件不同可分别采用下列联接方式对粘土地基土工膜应直接埋在锚固槽中填土要仔细夯实使与槽壁密合对砂卵石地基应挖除透水的砂卵石直达基岩的半风化或微风化层然后浇筑混凝土底座将土工膜埋于其中所有裂隙应填塞和进行固结灌浆当砂卵石层太厚时可不挖至基岩而将土工膜向上游平铺一定距离形成不透水铺盖所需长度应由计算确定铺膜地面应先平整铺厚的最大粒径为的砾石垫层其上铺土工膜再盖上同样的砂卵石和压重层土工膜下应设排水排气系统或在一些部位设置逆止阀对岩石地基应用混凝土垫压并用槽钢及锚栓锚固或将土工膜浇注在混凝土内土工膜与混凝土廊道输水管等结构的联接应充分考虑结构物可能产生较大位移相邻材料的弹性模量不应相差过大 本标准的用词和用语说明本标准对要求严格程度不同的用词说明如下表示很严格非这样做不可的正面词采用必须反面词采用严禁表示严格在正常情况均应这样做的正面词采用应反面词采用不应或不得表示允许稍有选择在条件许可时首先应这样做的正面词采用宜反面词采用不宜表示有选择在一定条件下可以这样做的采用可本标准用语说明如下标准条文中条款之间承上启下的连接用语采用符合下列规定遵守下列规定或符合下列要求等在标准条文中引用本标准中的其他条文时采用符合本规范的规定等在标准条文中引用本标准中的其他表公式时采用按本规范表的规定取值或按本规范公式计算等相关标准采用除应符合本规范外尚应符合国家现行的有关标准的规定'