人工濕地膨潤土防水毯施工工法

高興權 裴宵彬

中建國際投資（漳州）有限公司（361000）

人工濕地膨潤土防水毯施工工法

高興權 裴宵彬

中建國際投資（漳州）有限公司（361000）

結合漳州碧湖生態公園工程實例，對漳州碧湖生態公園人工濕地主要結構層材料的膨潤土防水毯施工工藝進行了探討。

人工濕地；膨潤土；防水毯；施工工藝

天然濕地是指常年積水和過濕的土地。本工法涉及的人工濕地，則是人工開挖形成淺湖體，四周筑有一定高度的圍墻（塊石擋墻、自然土體等），在湖體表面維持一定的水層厚度，并在其中種植挺水型植物的土地。漳州碧湖生態公園設計的人工濕地的目的即希望通過鳥類、魚類等物種在滿是植物的濕地中長期棲息、生活，從而達到人與自然和諧共生的生態理念。

根據漳州碧湖生態公園西區土方開挖施工圖紙，濕地與湖區南北毗鄰，僅通過塊石擋墻及自然土體作為分隔，最近分隔距離只有15 m。湖區設計水面標高與濕地設計水面標高為1.7 m水位高差。為了維持濕地區域內水位標高，采取了在濕地區域湖底鋪設膨潤土防水毯作為防滲層的辦法，以維持濕地的蓄水水頭高度。

膨潤土復合防水毯是一種新型土工合成材料，由經過級配的天然鈉基膨潤土顆粒和相應的外加劑混合，經針刺工藝，把膨潤土顆粒固定在土工布和塑料編織布之間而制成的毯狀防水卷材。膨潤土防水毯既具有土工材料的全部特性，又具有優異的防水（滲）性能。

1 膨潤土防水毯特點

1）具有優異的防水防滲性能。膨潤土防水毯的抗滲靜水壓可達1.0 MPa,滲透系數5×（10～11）m/s。

2）具有土工布材料的全部特性，施工簡便，不受施工環境溫度的限制，0℃以下也可施工。

3）容易修補。即使在防水（滲）施工結束以后，如防水層發生意外破損，只要對破損的部位加以簡單的修補，就可重新獲得完美如初的防水（滲）性能。

4）性能價格比相對較高，用途非常廣泛。

2 膨潤土防水毯施工工法的適用范圍

本工法適用于人工湖體開挖蓄水、建筑地下防水、防滲等工程。在傳統防水材料無法施工的負溫下（-20℃）仍可施工，在潮濕的基層（但不能有明水）上也可施工。本工法也存在一定的局限性，膨潤土防水毯在雨雪天氣下不能施工,也不適合強酸、強堿性溶液的防滲。

3 膨潤土防水毯鋪設工藝及操作

3.1 膨潤土防水毯施工流程

測量放線→土方開挖→基底驗收→碎石層鋪筑及壓實→砂墊層鋪筑及壓實→防水毯鋪設→黏土層鋪筑→天然河石安置。

3.2 膨潤土防水毯施工方法

3.2.1 測量放線

根據施工圖紙，對濕地膨潤土防水毯進行測量放樣，對施工區域邊線進行明顯標志。

3.2.2 土方挖運

根據濕地膨潤土防水毯結構層標高（黃海高程3 m）設計要求，在現有原地面（黃海高程約5.6 m）往下開挖約2.6 m，實時控制標高，嚴格按設計標高開挖，開挖完畢后，經監理驗收合格后，進行下一道工序施工。

3.2.3 碎石層鋪筑及壓實

在已開挖、整平好的湖底鋪筑25 cm厚碎石層，采用人工配合機械（壓路機）的方式完成碎石層的鋪筑、壓實和平整。鋪筑完畢后，經監理對平整度、厚度、標高等驗收合格后，進行下一道工序施工。

3.2.4 砂墊層鋪筑

按設計要求，在碎石層頂面鋪筑50 mm厚粗砂層及50 mm厚細砂層，需人工配合機械的方式完成砂層的鋪筑、整平和壓實。平整過程中注意標高及厚度控制,砂層表面應平整無凸出堅硬石塊及孔洞。鋪筑完畢后，經監理驗收合格后，進行下一道工序施工。

3.2.5 膨潤土防水毯鋪設

1）膨潤土防水毯的施工應在結構層工程驗收合格后進行。

2）膨潤土防水毯鋪設前的準備

①檢查膨潤土防水毯的外觀質量，記錄已發現的機械損傷、創傷和孔洞等缺陷，以便在鋪設時進行修補。

②膨潤土防水毯鋪設為湖底大面積施工。大捆防水毯無法一次運輸到位，需自卸車、吊車配合完成防水毯的調運。對吊車起重臂不夠區域采用人工搬運。

③膨潤土防水毯鋪設前應對工人進行技術交底，熟悉施工圖紙，明確施工步驟，全面理解施工意圖，確保工程的質量和進度。

3）膨潤土防水毯鋪設

A、膨潤土湖底膨脹防水毯鋪設

①在結構層達到要求后，膨潤土防水毯的鋪設應沿水流方向順水搭接，先坡岸（護岸）后底層的順序進行，即上游的膨潤土防水毯搭接在下游的膨潤土防水毯上。

②按規定順序和方向，分區分塊進行膨潤土防水毯的鋪設。

③鋪設膨潤土防水毯時墊與墊之間的接縫應錯開，不宜形成貫通的接縫。在坡面搭接時采用縱向搭接，并根據地勢高低沿水流的方向搭接。

④膨潤土防水毯應自然松弛地與結構層貼實，不宜折褶、懸空。

⑤搭接長度≥250 mm。

⑥為了達到防水的嚴密性，搭接處均勻撒上0.4～0.6 kg/m的膨潤土粉。

⑦考慮基礎的下沉變形，必要時膨潤土防水毯可以在底部打皺1～2個，打皺長度為100 mm。

⑧如遇到管線或樁頭等穿越膨潤土防水毯，先用一塊完整的膨潤土防水毯依其管徑再加周徑300 mm作底部加強處理。整卷鋪設后，再用水將膨潤土粉攪拌成漿狀涂補管邊。

⑨如遇到膨潤土防水毯破損或較復雜的接縫處，用一塊完整的膨潤土防水毯依其破損或接縫處尺寸再加周徑300 mm進行覆蓋,重疊部分兩層之間撒膨潤土粉。

⑩在湖底的各邊界處鋪設膨潤土防水毯時，應使膨潤土防水毯與坡面或護岸預留的膨潤土防水毯搭接完好。

B、立面護岸和坡岸的膨潤土防水毯鋪設施工

①根據現場施工的實際情況，采用由上往下的順序鋪貼膨潤土防水毯。對于角度小的坡面，可以直接在坡岸上開卷鋪設，并盡快作好保護層。

②膨潤土防水毯鋪設時，邊緣鋪設高度高出設計水位100 mm。

③在施工的陰、陽角處應作成圓弧形或鈍角,陰角部位先裁剪400 mm寬度的膨潤土防水毯作加強處理，然后再進行大面鋪設。駁岸立面上鋪設膨潤土防水毯時，為避免不貼實，可用25 mm長鋼釘加墊片將其固定，也可直接用磚石預壓。

④除了在膨潤土防水毯重疊部分和邊緣部位用鋼釘固定外，整幅膨潤土防水毯中間也需要視平整度加釘，務求膨潤土防水毯穩固服帖地安裝在墻面和地面。

⑤釘孔部分和重疊部位要涂抹膏狀膨潤土密封劑。

⑥護岸最下面的膨潤土防水毯要和底面的膨潤土防水毯搭接、固定，以形成一個完整的防水體系。膨潤土防水毯鋪設時，應使編織布一側朝向墻體，無紡布朝向迎水面一側。

⑦膨潤土防水毯在立面搭接時，接縫處無法使用膨潤土粉狀密封劑加強防水，膨潤土將膨潤土粉用水調成膏狀涂抹于搭接縫處。

⑧膨潤土防水毯應盡量避免在立面和坡岸搭接。如果膨潤土防水毯需要在立面和坡岸搭接時，應按照高處的膨潤土防水毯在外側、低處的膨潤土防水毯在內側（緊貼在墻面上），以防止回填土時有異物進入搭接縫。

⑨立面和坡岸鋪設完成后，應在底面留下足夠長度的膨潤土防水毯（不少于2 m），以便于與河底大面和膨潤土防水毯的搭接，并在邊緣用PE膜進行保護，避免膨潤土防水毯提前遇水膨脹。

4）膨潤土防水毯的固定

①斜面自然駁岸時，河、湖四周均設錨固溝，深≥400 mm，寬≥400 mm，將防水毯邊緣翻入并用較大石塊壓實回填錨固。

②垂直駁岸時，用鋼釘與周邊結構固定。膨潤土防水毯施工驗收標準：

3.2.6 保護層鋪筑

膨潤土防水毯鋪設完后，即進行保護層的施工。保護層為400 mm厚黏土層。因防水毯鋪攤后不能直接進行機械碾壓，黏土層需人工進行挑運及鋪攤平整。

4 效益分析

4.1 不同施工方案經濟效益分析

現用鋪設膨潤土防水毯施工方案、黏土摻膨潤土施工方案、鋪設復合土工膜（HDPE）施工方案、泵送澆筑抗滲混凝土施工方案在質量、工期、成本等方面進行經濟效益對比分析。

方案一：膨潤土防水毯施工，基底整平壓實+250 mm厚碎石+100 mm厚砂+膨潤土防水毯+400 mm厚黏土+天然河石。

方案二：黏土摻膨潤土施工，基底整平壓實+300 mm厚碎石+250 mm厚砂+500 mm厚黏土摻膨潤土。

方案三：鋪設復合土工膜（HDPE）施工，基底整平壓實+250 mm厚碎石+100 mm厚砂+復合土工膜（HDPE）+400 mm厚黏土+天然河石。

方案四：泵送澆筑抗滲混凝土施工，基底整平壓實+250 mm厚碎石+500 mm厚泵送抗滲（P8）混凝土。

4.2 社會效益

本工程人工濕地占地面積僅有28 000 m2,但因其地處漳州市中心區域。在城市被鋼筋、混凝土大廈包圍的今天，在市區的中心區域有一塊綠意盎然人工濕地顯得彌足珍貴。人工濕地的設計者們很好地契合了漳州市以“田園之城、生態之都”發展城市的理念。而作為人工濕地主要結構層材料的膨潤土防水毯，憑借其抗拉、抗頂破、抗撕強度高，延伸性能好，變形模量大，耐老化，防滲性能好，使用期長、環保等特點，為人工濕地蓄水、景觀生態效果作出了很大的貢獻，獲得了市民的廣泛贊譽，取得了良好的社會效益。同時，膨潤土防水毯在市政（垃圾填埋）、水利、環保、人工湖及建筑地下防水防滲工程得到了廣泛應用，取得了良好的社會效益。

5 結語

漳州碧湖生態公園位于漳州市龍文區西南側，在漳州城市總體規劃中位于城市CBD、新行政中心和九龍江及其濱江綠帶之間。總用地面積1 500畝，綠化面積35萬m2，其中濕地區域占地面積2.8萬m2，內設木棧橋、鋼結構廊架等結構物，與各型樹木、地被、水生植物一起交相輝映，形成一片生態、自然的景象。漳州碧湖生態公園于2011年7月23日開工，目前已經建成并對漳州市民開放，得到了市民的廣泛認可，取得了良好的口碑（見圖1）。

圖5 漳州碧湖生態園濕地全景

膨潤土防水毯已在人工湖及建筑地下防水、防滲等多個工程領域廣泛應用，如廣東省惠州市富力溫泉酒店3.5萬m2人工湖抗滲設計、四川宜賓4.8萬m2人工湖抗滲設計等。膨潤土防水毯屬于無機綠色環保材料，對人體無毒無害，對環境無特別影響，具有良好的環保性能，取得了良好的經濟與社會效益。