热焊法对工程常用土工膜焊缝质量的影响-中国水利水电科学研究院学报.PDF

第13卷 第3期 中国水利水电科学研究院学报 Vol.13 No.3 2015年6月 Journal of China Institute of Water Resources and Hydropower Research June，2015 文章编号：1672-3031（2015）03-0184-05 热焊法对工程常用土工膜焊缝质量的影响 郑澄锋，杨明昌，耿之周 （南京水利科学研究院 岩土工程研究所，江苏 南京 210024） 摘要：土工膜焊缝剥离强度和剪切强度是整个防渗结构可靠性保障的关键因素之一。为了得到热焊法对土工膜焊 缝质量的影响，本文选择7种不同厚度的工程常用的HDPE土工膜在不同充气时间和充气压强条件下进行焊缝剥 离试验和剪切试验。试验结果表明：在土工膜热焊法接缝条件下，热焊法的土工膜焊缝接缝质量稳定，接缝效率 1最大为0.99，最小为0.85；接缝效率2最大为0.86，最小为0.37；接缝效率1在薄膜区0.25~0.75mm范围内受压 强影响相对较大且成反比，受时间影响很小；土工膜在0.75 ~2.0mm范围内大小相近；土工膜焊缝效率2随着充 气时间和充气压力均成反比，且在薄膜区0.25 ~ 1.00 mm范围受影响较大，在厚膜1.00 ~2.00 mm范围内影响很 小。 关键词：土工膜焊缝；剥离强度；剪切强度；接缝效率 中图分类号：TV44 文献标识码：A doi：10.13244/j.cnki.jiwhr.2015.03.005 1 研究背景 土工膜是一类由高分子聚合物制成的工程防渗材料，已经广泛应用于防渗工程当中。其在防洪 抢险工程中的大量应用及其成效，引起了广大工程技术人员的高度重视。在工程中，土工膜焊接质 ［1］ 量与焊缝力学性能是整个防渗结构可靠性保障的关键控制点。张光伟等 仅针对高密度聚乙烯复合土 ［2-3］ 工膜原材展开室内测试与评价，没有涉及到接缝的相关测试分析。束一鸣等 对土工膜焊接和胶接 等拼接工艺进行了室内和现场试验研究，并结合实际工程对常用的PE和PVC土工膜的焊接、黏结、 ［4］ 槽中拼接、周边锚固、顶部连接及铺设工艺进行系统研究和总结 。关于施工工艺对膜的力学特性研 ［5］ 究方面，束一鸣等 结合实际工程采用的防渗膜对不同环境温度和焊接温度下土工膜焊接焊缝进行了 ［6］ 研究，通过拉伸和剥离试验，得到了环境温度与优化焊接温度之间的关系曲线；国外，Rollin等 评 ［7］ ［8］ 价了现有的现场焊接技术的优劣；Peggs等 讨论了不同焊接工艺对土工膜耐久性的影响；Curran等 评价了焊缝对土工膜耐久性和抗拉强度的影响。 目前土工膜接缝连接方式应符合《聚乙烯（PE）土工膜防渗工程技术规范》（SL/T231-98）的要求。 连接方法有：搭接，搭接宽度宜大于 15cm（但是防渗效果不是很好）；热焊，焊缝搭接宽度不小于5cm （不推荐胶接，长时间水浸泡易开胶，防渗效果差）。故而，工程上接缝连接方式常采用热焊法。为 分析其强度效果如何，本文对不同土工膜进行热焊法连接，对其接缝进行试验，分析了热焊法对土 工膜焊缝质量的影响效果。 2 试验方案 （1）分别选择厚度为0.25 mm、0.35mm、0.5 mm、0.75 mm、1.00 mm、1.50 mm、2.00 mm等7种 不同厚度的HDPE土工膜作为试验材料。 收稿日期：2014-05-15 基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费