聚乙烯(PE)土工膜防渗工程技术规范.pdf
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1、. . 聚乙烯( PE )土工膜防渗工程技术规范 【题名】:聚乙烯( PE )土工膜防渗工程技术规范 【副 题 名】: Standard for antiseepage engineering lined with polyethylene(PE )geomembrane 【起草单位】:北京市水利科学研究所主编 【标 准 号】: SL/T231-98 【代替标准】: 【颁布部门】:中华人民共和国水利部批准 【发布日期】: 1999-01-21 发布 【实施日期】: 1999-03-01 实施 【标准性质】:中华人民共和国行业标准 【批准文号】:水国科 199920 号 【批准文件】: 中华人民
2、共和国水利部关于批准发布聚乙烯(PE )土工膜防渗工程 技术规范 SLT 23198 的通知 水国科 199920 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(PE )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( PE )土工膜防渗工程技术规范 SLT23198。 本标准自 1999年 3 月 1 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 【全文】: 前
3、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(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
4、 (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。 1.0.3 PE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。 1.0.4 PE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 2.1.1 PE土工膜防渗工程应根据总体工程的设计要求和当地
5、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。 2.1.2 PE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: 1 PE 土工膜物理力学性能指标应符合下列要求: 密度( )不应低于 900 kg ; 破坏拉应力( )不应低于 12MPa ; 断裂伸长率( )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;
6、联接强度应大于母材强度; 撕裂强度应大于或等于 40 N mm ; 抗渗强度应在 1.05 MPa 水压下 48 h 不渗水; 渗透系数应小于 cms。 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。
7、 可在 PE土工膜下铺设土工织物或选用PE复合土工膜。 2.2.2 PE土工膜厚度设计应符合下列原则: 1 PE 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45。 3 PE 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。 2.2.3 PE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 2.3.1 PE土工膜防渗工程结构应根
8、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。 2 PE 土工膜防渗层设计。 3 上部保护层设计。 2.3.2 PE土工膜防渗层设计应符合以下规定: 1 PE 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 68m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
9、,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。 2 PE 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
10、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
11、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
12、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 kAH/(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,; H PE 土工膜上下水位差, m ; PE土工膜厚度, m 。 2.4.2 PE土工膜与膜上保护层之间的抗滑稳定可按下式计算: Kf/tg (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; 坝坡坡角()。 2.5 联 接 设 计 2.5.1 PE土工膜联接设计应符合本规范附录B规定及以下要求: 1 PE 土工膜底边和周边应与不透水基底及周边不透水结构
13、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。 2.5.2 PE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。 2.5.3 PE土工膜间接缝宜采用焊接工艺联接。焊接搭接宽度宜为10 cm。 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。 2.5.6 PE土工膜与刚性结构联接设计应符合下列规定: 1 当 P
14、E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。 2 PE 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。 3 PE 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。 2.5.7 PE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。 2.5.8 PE土工膜在结构顶部应予嵌固。可在离坡缘50cm处开挖深 30cm 、 宽 30
15、cm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。 2.5.10 PE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 3.1.1 PE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
16、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。 3.1.3 PE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。 2 PE 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
17、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。 3.1.4 PE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 GBTll30 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 8
18、8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 139881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。 3.1.5 PE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
19、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 50 cm 。 3.1.7施工工序安排应符合以下规定: 1 PE 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。 3.1.8 PE土
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