设计及施工手册

一、材料简介

    膨润土复合防水毯（GCL）是一种新型土工合成材料。它由经级配过的钠基膨润土颗粒和相应的外加剂混合均匀后，通过特殊工艺及设备，靠成千上万纤维的强度把高膨胀性的钠基膨润土层均匀、牢靠地固定在两层土工布之间，如此制成的膨润土复合防水毯（GCL），既有土工材料的密封、隔离和增强作用，又具有优异的防水（渗）性能，是现代许多土木工程中不可或缺的重要材料之一。

    膨润土复合防水毯（GCL）可广泛用于市政、公路、铁路、水利、环保及工业与民用建筑中的地下防水防渗施工。当用于垃圾填埋场或水利工程的衬垫系统中时，与压实性粘土衬垫(GCL)相比，因与GCL的水力渗透系数等效的GCL要厚得多，所以使用GCL可显著减少土方开挖量或显著增加填埋场及渠道的容量，同时因GCL具有较好的弹性和可塑性，在张应变达20%的情况下，也不至于增加其渗透率，而处在相同应变下的GCL和土工膜，其渗透系数会急剧增加。此外，GCL还有众多的优点，如GCL具有搭接方便，安装简单，施工速度快，工期短，造价低等。

佳诺工程材料有限公司生产销售的 膨润土防水材料已经通过ISO9001质量体系认证，并在北京建材中心做了产品的相应备案，而且在多项重要工程中得到应用。目前本公司拥有200万平方米的年生产能力，并能根据用户需求，生产宽幅6m以内，长度60m以内的任一规格的膨润土复合防水垫（GCL）。

二、一般规定

1、 膨润土复合防水毯(GCL)应用的设计、使用、施工、验收等应符合GB50290-98《土工合成材料应用技术规范》的要求。当在不同的行业及领域应用时，还应符合相应行业的技术标准及规范的要求。如：水利、环保、公路、铁路、市政及工业与民用建筑工程等。

当设计、施工监理或业主对工程有特殊要求时，以其特殊要求为准。

2、 膨润土复合防水毯(GCL)用于各种防渗施工时，可作为单层衬垫、复合衬垫及覆盖层中的防渗层等，膨润土复合防水毯(GCL)作为复合防渗层时，一般GM/GCL复合衬垫，土工膜（GM）在上，GCL在下。

3、当GCL用作单层衬垫时，选用与GCL相邻的上部和下部材料要考虑可能对GCL的刺破、撕裂和膨润土的损失。

4、当GCL用在边坡上时，剪切强度是一个要考虑的因素，要计算所有可能破坏面的内部和表面抗剪切强度。

5、当GCL的上覆土中有石灰时，石灰滤液中的钙、镁离子可能进入钠膨润土而与之发生离子交换，从而加大GCL中膨润土的渗透系数，因此，当存在着滤液侵蚀时，要对GCL预先水化。

三、对膨润土复合防水毯（GCL）的质量要求

1、 膨润土复合防水毯(GCL)的产品规格是：大宽幅为6m，长度一般为30m，并可根据用户需要进行调整。            

2、为了保证防渗层质量，膨润土复合防水毯(GCL)应达到表1的技术指标：

3、产品使用前须按照材料进场的相关规定检验合格后，方可施工。

四、膨润土复合防水毯(GCL)施工方法的通用要求

1、基层（支持层、垫层）的处理

1）基层可分为基底、墙体和坡面。铺设GCL前采用必要的设备将基层整平夯实，压实度达85%以上，表面应平整光滑，不能有凸出2cm以上的岩石和其他物体，也不能有明显的空洞。

2）表面应基本干燥，不能有明显积水。

3）基底层、阳角修圆半径应不小于30cm。

4）膨润土复合防水毯(GCL)的施工应在地基及基底支持层工程验收合格后进行。

2、GCL铺设前的准备工作：

1）、做下料分析，画出膨润土复合防水毯(GCL)铺设顺序和裁剪图。

2）、检查膨润土复合防水毯(GCL)的外观质量，记录并修补已发现的机械损伤和生产创伤、空洞等缺陷。

3）、膨润土复合防水毯(GCL)的施工应在无雨、无雪天气下进行，施工时如遇下雨。下雪应用塑料薄膜进行覆盖，防止GCL提前水化。

3、GCL的铺设

1）、宽幅、大捆膨润土复合防水毯(GCL)的铺设宜采用机械施工；条件不具备及窄幅、小捆膨润土复合防水毯(GCL)，也可采用人工铺设。

2）、按规定顺序和方向分区分块进行膨润土复合防水毯(GCL)的铺设。

3）、铺设膨润土复合防水毯(GCL)时，毯与毯之间的接缝应错开，不宜形成贯通的接缝。

4）、膨润土复合防水毯(GCL)搭接面不得有沙土、积水（包括露水）等影响搭接质量的杂质存在。

5）、立面及坡面上铺设膨润土复合防水毯(GCL)时，为避免其滑动，可用销钉加垫片将其固定，除了在防水垫重叠部分和边缘部位用钢钉固定外，整幅防水毯中间也需视平整度加钉，务求防水毯稳固服帖地安装在墙面和地面。钉孔部位可视需要作出处理（详见图一）。

图一 立面及斜坡膨润土复合防水毯(GCL)的加固做法

6）、 膨润土复合防水毯两边的土工织物分别外无纺布和编织布，铺设时无纺布应对着遇水面，即在底板上无纺布朝下，在地下室外墙面无纺布朝外。

7)、当遇有膨润土复合防水毯(GCL)与管道设备的连接施工时，其施工方法（见图二）：

图二膨润土复合防水毯(GCL)与管道搭接施工方法示意图

8）、当膨润土复合防水毯(GCL)在水利工程应用时，其特殊的施工方法参见SL/T225-98《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》

9）、当膨润土复合防水毯(GCL)在公路工程中应用时，其特殊的施工方法参见JTJ/T019-98《公路土工合成材料应用技术规范》

10）、 膨润土复合防水毯(GCL)应自然松弛与支持层贴实；不宜褶皱、悬空。

11)、大面积施工GCL的尺寸无法满足需要时，可使用搭接的方法进行施工。

12）、 膨润土复合防水毯(GCL)搭接施工方法：

搭接宽度应为30-40cm，在搭接底层垫的边缘15cm处均匀撒上的膨润土干粉或（膨润土胶泥），其宽度为15cm、重量为0.4kg/㎡。（详见图三）

图三膨润土复合防水毯（GCL)搭接示意图

13）、铺设过程中应随时检查GCL的外观有无破损、孔漏等缺陷。发现有孔漏等缺陷或损伤时，应及时用膨润土干粉（膨润土胶泥）进行局部覆盖修补即可，边缘部分按搭接的要求处理。

4、回填施工

回填施工时保证膨润土复合防水毯(GCL)防水效果的非常关键的环节，须符合下列要求：

1）、铺设施工完的防水毯，须于当日（多不超过两天）完成回填施工。

2）、所有回填土用沙子或过筛后的土，土中不得含有10mm以上的石子等杂物。

3）、回填土每回填50cm厚度时，要进行夯实（或压实、振捣等），回填土的密实度需大于85%。

4）、在夯实、压实过程中，应注意不要损坏防水毯，如有损坏应按要求进行修补。

5）、平面回填时，夯实后回填土厚度≥40cm。

五、膨润土复合防水毯(GCL)施工注意事项

1、膨润土复合防水毯(GCL)的储运应防水、防潮、防强烈阳光暴晒。储存时地面应采取架空方法垫起，运至现场的膨润土复合防水毯(GCL)应在当日用完。

2、在进行下道工序或相邻工程施工时，应对已完成膨润土复合防水毯(GCL)妥善保护，不得有任何人外破坏。

3、应尽量避免穿钉鞋、高跟鞋在膨润土复合防水毯(GCL)上踩踏；车辆等机械不得碾压膨润土复合防水毯(GCL)。

4、在GM/GCL复合衬垫的施工中，已铺设完成的GCL应在当日完成HDPE膜的施工或铺设300mm厚粘土保护层；当日不能完成HDPE膜或粘土保护层的施工，应对GCL进行覆盖，以防下雨下雪而使GCL现行水化及强烈阳光对GCL的暴晒。

5、对GCL单层衬垫的防渗、防水施工工程，在施工结束并验收合格后，应迅速用比重大于2.0的土、沙子或石粒进行回填。回填时，为防止GCL的损失，回填土中不能含有粒径大于10mm以上的碎石，回填土的厚度不应少于30cm。回填土应分为回填夯实，压实度不能低于85%。

六、膨润土复合防水毯(GCL)施工质量检验

防水防渗施工通常均为隐蔽工程，因此每道工序完成后须经质量和监理人员检验合格后再进行下道工序的施工。膨润土复合防水毯(GCL)铺设完成后，应及时对其质量进行检验：

1、全方面搭接部位（缝）是否符合要求。

2、破损修补的部位是否符合要求。

3、前次检验未合格而再次修补的部位是否符合要求。

4、膨润土复合防水毯(GCL)与其他设备、基础结果等的连接部位是否符合要求。

5、销钉固定的部位是否符合要求。

6、膨润土复合防水毯(GCL)及其搭接部位是否与基础贴实且没有褶皱和悬空。

7、确认膨润土复合防水毯(GCL)没有遇水而发生前期水化，需要进行遇水化处理的工程是否已进行。

8、回填土或保护层是否符合要求。

9、质量检验应随施工进展进行，自检合格后应经监理验收，验收合格后，方可进行下道工序。

以上项目以达到本安装使用手册的要求为合格；如果设计、施工、监理有特殊要求，以其特殊要求为依据。

七、膨润土复合防水毯(GCL)在建、构筑物地下防水工程中的施工方法

1、 膨润土复合防水毯铺设前的准备工作

1）、做下料分析，画出膨润土复合防水毯(GCL)铺设顺序和裁剪图。

2）、检查膨润土复合防水毯(GCL)的外观质量，记录并修改已发现的机械损伤和生产创伤、空洞等缺陷。

3）膨润土复合防水毯(GCL)的施工应在无雨、无雪天气下进行，施工时如遇下雨、下雪应用塑料薄膜进行遮盖，防止GCL提前水化。

2、底板部位膨润土复合防水毯的铺设

1）检查已作好的垫层，要求垫层平整、清洁、干净，不得有石子等杂物，不得有凸起物或凹陷（其大小不得超过20mm）。

2)铺设膨润土复合防水毯时，毯与毯之间的接缝应错开，不宜形成贯通的接缝。

3）防水毯的搭接缝宽度不能小于30cm，且在搭接部位的中间部位按每延米0.4kg均匀地撒上膨润土干粉或膨润土胶泥，在上层搭接处用膨润土干粉或膨润土胶泥加以密封，下层的搭接处也需要按每延米0.2kg撒上膨润土干粉或膨润土胶泥。（其搭接方法见图三）

4）膨润土复合防水毯两边的土工织物分别为无纺布和编织布，铺设时无纺布面应对着遇水面，即在底板上无纺布朝下（朝向垫层）。

5）膨润土复合防水毯(GCL)应自然松弛与支持层贴实，不应有褶皱、悬空。

6）在底板的各向边缘处铺设防水毯时，应使防水垫预留出至少30cm的余量，以便今后与外墙面防水毯搭接，在底板混凝土浇筑前，将此30cm防水毯从地面开始在板内侧向上卷起，并在防水毯卷起的阴角处加设膨润土防水棒，然后再浇筑底板混凝土，并应注意在厚道工序施工时（如保护层及混凝土浇筑）不得使该部分防水垫遇水。

7）底板若有杆锚杆（或贯穿物）的部位防水施工的局部处理措施：

浇筑混凝土垫层时，在所有锚杆位置预留出Φ15cm深度为20mm的圆形凹槽，且锚杆在垫层以上的部位应露出钢线。（参见图四）

在Φ15cm深度为20mm的凹槽内，用膨润土干粉将凹槽填平、捣实，特别是钢线与钢线之间的缝隙须由膨润土干粉（膨润土胶泥）填充，以防地下水由钢线缝隙处透过防水层。

所有锚杆部位均需按上局部处理措施完成后，才可进行防水垫的铺设。

8）在防水毯铺设时，遇到锚杆（或贯穿物）时的搭接方法：

首先建议防水毯的幅宽为锚杆中心间距加30cm；其次在防水毯铺设时，遇到锚杆后，将两侧防水毯按锚杆的外形尺寸裁切后搭接，这样既能保证了防水毯的搭接，又使锚杆位置有双层的防水毯，以达到对锚杆部位的防水措施得到又一次局部加强。

图四 锚杆部位防水局部加强示意图

9）在混凝土的施工缝隙处部位，需用膨润土干粉（膨润土胶泥）填入以进行补强。

10）在防水毯的铺设过程中，应随时检查防水毯有无破损、空洞或无（缺）膨润土等缺陷，发现缺陷时如有孔洞等缺陷或损伤，应及时用膨润土干粉(膨润土胶泥)进行局部覆盖修补即可，边缘部位的搭接按搭接的要求处理。并注意成品保护，防止防水层受到损伤。

11）检验：膨润土复合防水毯铺设完成后的检验项目包括：

（1）全方面搭接部位（缝）是否符合要求。

（2）破损修补的部位是否符合要求。

（3）前次检验未合格而再次修补的部位是否符合要求。

(4)  膨润土复合防水毯(GCL)与其他设备、基础结果等的连接部位是否符合要求。

（5） 膨润土复合防水毯(GCL)及其搭接部位是否与基础贴实且没有褶皱和悬空。

（6）确认膨润土复合防水毯(GCL)没有遇水而发生前期水化，需要进行遇水化处理的工程是否已进行。

（7）防水毯的朝向是否正确。

（8）检验合格后，应尽快安排保护层的施工。建议保护层厚度5~8cm。

3、地下室外墙施工

1）、施工前先将墙面处理干净，如有大于20mm的缝隙，缺口或蜂窝、麻面等，须用水泥砂浆修平，大于20mm的凸出物踢掉。

2）、建议采用由下往上的顺序铺贴外墙面防水毯。防水垫可用2mm长钢钉固定，也可用射钉枪固定，钉距为30cm，防水垫应以品字形分布，尽量避免有十字形叠口出现，重叠部分应大于10cm。（见图五）

图五 墙面防水毯铺粘示意图

除了在防水垫搭接部位和边缘部位需要用钉固定以外，整幅防水垫中间也需视其平整度加钉固定，务求防水毯紧凑地安装在墙面上，钉孔的处理用膨润土胶泥，抹于钉盖及垫片处，如图六。

3）外墙下面的防水毯要和底板预留的防水垫相接、固定，以达到形成一个完整的防水体系。接近地坪时在防水垫的收口部位用铁制贴条压住，并用钢钉固定，然后涂浆状膨润土封口。

图六 底板阳角处局部加强处理示意图

4）穿墙管道和预留洞采取膨胀止水条辅之以浆状膨润土密封。（见图七）

图七  穿墙管、墙洞部位的处理

5）防水毯在墙面施工搭接时，可采用以下两种方法施工：

①将膨润土胶泥涂抹于搭接缝处。

②用膨润土防水板裁层10cm宽的条状，夹在搭接缝的中间，然后用钉固定。

6）防水毯铺贴时，应使编织布一侧朝向墙体，使无纺布面朝外，即朝向回填土一侧。

7）墙体的施工缝也须用膨润土胶泥填充其中。

8）墙面施工的阴、阳角处应作成“八”字形，并在“八”字形部位加装膨润土防水棒，防水棒可用钉子及细铁丝等固定。服帖防水毯时，把防水棒包子其中，特别是底板与墙体的阳角处。

9）防水毯施工搭接时，应按照高处的防水毯在外侧、低处的防水毯在内测（紧贴在墙面上），以防止回填时有异物进入搭按缝。

10）防水毯施工达到±0.00时收口方法见图八：

图八  ±0.00的防水处理示意图

11）墙面防水毯施工的修补方法可参照底板的方法。

12）回填土施工：

（1）为避免回填及夯实施工时对防水毯造成的损坏，可参考加防护板。防护板可采用任何材质，只要能起到保护作用即可。

（2）回填土应分级回填夯实，其密实度应达到85%以上。

（3）防水毯施工及检验完成后，应在尽可能短的时间内进行回填。

（4）回填时应清掉其中的石块、木块、混凝土块或其他有尖叫的杂质。

13）防水毯墙面施工的检验：其检验内容除底板检验的项目以外，需对下列项目进行检验：

（1）穿墙管的施工是否符合要求。

（2）固定钉的间距是否符合要求。

（3）防水毯是否牢靠。

（4）回填土是否达到要求的密实度。

八、膨润土防水毯（GCL）在垃圾（固废物）填埋场的施工方法

1、基层的处理（详见本《手册》四.1节）

2、准备工作（详见本《手册》四.2节）

3、GCL的铺设：

因填埋场工程均为施工场面积较大，作业时间较大，因此须制定合理的施工方案，防水毯的施工需分若干工作面进行，并需与HDPE膜的施工进行协调。

1）填埋场工程适用于宽幅、大卷的防水毯，铺设时宜采用机械施工。

2）分块分区域进行防水毯的铺设，具体铺设搭接、修补方法及要求参见《本册》四.3及第五节。

3）坡度较大的斜面可用塑料锚固钉加以固定。

4）铺设时应使防水毯的无纺布面朝下（即朝向垫层一侧），编织布面朝上（即朝准备铺土工膜的一侧）。

5）所有已铺设完成的防水毯，须在当天完成其上层HDPE膜的施工，以确保不会因雨雪天气或太阳暴晒而使防水毯失去防水作用，因此要求事先制定好合理的施工方案。

6）若填埋场的设计仅用单层防水毯（GCL）作为防渗层时，在防水毯铺设完成后，应于当日完成回填土的施工并压实。

7）建议防水毯的搭接宽度≥30cm

九  膨润土复合防水毯（GCL）在渠道防渗中的施工方法

1、性能比较（与传统膜料防渗相比）在铺设完成

1）膨润土属于无机材料对水质无污，且耐久性好，寿命长。

2） 膨润土复合防水毯（GCL）施工简便，无需焊接或粘接，只需搭接，可靠性强。

3）抗冻融性好，无需采取保温措施。

4）具有自愈性，施工过程及使用过程中均不怕刺破。

5）可减少基层的压实粘土层厚度，从而缩短工期、降低造价。

2、施工方法

1）基层处理：土质的基层要求须平整并夯实，其上不得有草根及颗粒≥20mm的碎石等杂质，其他要求见《本册》四.1节。

2）施工前后准备：见《本册》四.2节。

3、防水毯的裁切及铺设

 防水毯规格为宽幅≥6m或≥3m，长度30m或15m可调。裁切时可根据施工尺寸裁切，可横向铺设，也可纵向铺设。防水毯铺设时其所有接缝（横向或纵向）处只需搭接，并在接缝处按0.4kg/㎡的数量撒上膨润土干粉（膨润土胶泥）即可。搭接宽度≥30cm，一旦防水毯出现破损、发现有孔洞等缺陷或损伤时，应及时用膨润土干粉（膨润土胶泥）或用破损部位尺寸放大15cm以上的GCL及膨润土干粉（膨润土胶泥）进行局部覆盖修复即可，边缘部位按搭接的要求处理，当坡面较大时，可用专用铆固钉固定以免防水毯发生滑动。

4、保护层施工

当使用预制混凝土砌块作保护层时，可在铺设完成的防水毯上均匀铺撒约3-5cm厚的细沙或素土（细沙或素土中不能含有粒度大于2cm的石子或其他杂物），然后进行混凝土混凝土砌块保护层的施工，也可直接在防水毯上用水泥砂浆砌筑混凝土砌块，其施工方案及要求同膜料防渗时保护层的施工要求。（如图九）

图九  GCL防渗体构造

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