简介
HDPE土工膜（高密度聚乙烯土工膜），又称为HDPE防渗膜，是采用HDPE原生树脂并添加3%-5%优质双抗色母制成的防水隔离卷材。该产品通过淋膜压延或吹膜共挤工艺进行生产。HDPE土工膜最早于1969年问世，而我国于1980年开始引入并使用。于1998年，我国制定了国家标准，并在2011年实施了新国标，通过不断的实践应用。
土工膜可以有效地隔离污染物，建立防渗屏障，成为保护生态环境不可或缺的一部分。迄今为止，其重要性仍然不可忽视。
特点
HDPE土工膜具有以下性能特点：
1、HDPE土工膜是柔性防水材料，具有极高的防渗系数（1×10-17cm/s）；
2、HDPE土工膜具有出色的耐热性和耐寒性，适用温度范围广，可承受高温110℃和低温-70℃；
3、HDPE土工膜具有优异的化学稳定性，能抵抗强酸、碱和油的腐蚀，是一种可靠的防腐材料；
4、HDPE土工膜具有极高的抗张力强度，满足高标准工程项目的需求；如图1所示。
5、HDPE土工膜具有卓越的耐候性和抗老化性能，即使在长期裸露使用的情况下仍能保持原有的性能；
6、HDPE土工膜整体性能卓越，具有很高的抗拉强度和断裂伸长率，适用于各种恶劣的地质和气候条件。能够承受地质不均匀沉降的挠曲应变；
7、HDPE土工膜采用优质原生塑料和炭黑粒子制成，不含任何防腐剂，已被广泛应用于食品包装袋和保鲜膜原料，取代了PVC的地位。
标准
土工膜主要分为国家标准、城建标准和美标等三种类型：
1、国家标准：GB/T 17643-2011土工合成材料聚乙烯土工膜。
2、城建标准：C.J/T 234-2006垃圾填埋场用密度聚乙烯土工膜。
3、美标：ASTM-GRI GM13。
此外，市场上还存在一些土工膜产品，它们使用再生料制成，因此价格相对便宜，但性能方面通常稍逊一筹。
应用
HDPE土工膜，也被称为HDPE防渗膜，具有广泛的应用领域，如下所述：
1、环保和环卫领域：可用于垃圾填埋场、污水处理厂、电厂调节池、工业废物和医院固体废弃物等。
2、水利工程：适用于江河湖泊水库的防渗、修补、加固，以及水渠的防渗、垂直心墙和护坡等。
3、市政工程：可用于地铁、建筑物的地下工程、种植屋顶、屋顶花园和污水管道的防渗。
4、园林领域：适用于人工湖、河道、蓄水池、高尔夫球场的水塘底部、护坡和绿化草坪的防水防潮。
5、石化工程：可用于化工厂、炼油厂、储油罐的防渗、化学反应池、沉淀池的内衬和二次衬层等。
6、矿业：适用于洗选池、堆浸池、堆灰场、溶解池、沉淀池、堆场和尾矿的底部衬防渗等。
8、农业领域：适用于水库、饮用水池、蓄水池和废渣处理场，以及灌溉系统的防渗。
9、水产养殖业：可用于集约化和工厂化养殖池、鱼塘、虾池的内衬，以及海参圈的护坡等。
10、盐业：适用于盐场结晶池、卤池的覆盖、盐膜和盐池塑料覆盖膜。
施工
土工膜有三种施工方法，分别是热熔焊接、土工膜KS专用胶粘接和土工膜专用胶带。下面将对这三种施工方法进行介绍：
热熔焊接法
热熔焊接采用双焊道热熔焊接的自动热熔爬焊机进行。焊接步骤包括接通电源、调节温度、设定速度等。在进行焊接前，需要清理相邻两块土工膜搭接处，确保没有油污、灰尘、砂土、露水等杂物。还需进行试焊和剥离实验，然后根据速度和温度进行焊接。焊接过程中，需注意监控爬焊机的运行状况，避免出现滑焊和跳焊。对于较长的焊缝，应先焊横向缝再焊纵向缝。并且，在行进过程中，焊接机不能走直角，而且要预留一定的余量，以防止防渗膜因温度变化而变形。
土工膜专用胶带
土工膜专用胶带分为单面和双面两种，施工便捷。类似于常见的双面胶带，每卷长十米。在施工前，也需要清理相邻土工膜的粘贴处。这种粘接方法的接头强度同样不及热熔焊接法。
KS专用胶粘接法
土工膜KS专用胶，又称KS热熔胶，常温下为固体，使用时需加热融化，然后用毛刷涂抹在需要粘接的土工膜上，使其表面乳化，完成粘接。相比于热熔焊接法，这种粘接方法的接头强度稍低。
焊接
土工膜焊接一般分为三种方法:双规热熔焊、单缝挤压焊和热熔胶接。
HDPE土工膜的焊接方法如下所介绍：
1、热锲焊机焊接：
首先进行调节压力、设定温度和速度等参数，然后对焊缝搭接进行检查。在焊接前，需要使用干净的纱布擦拭焊缝搭接处，确保没有影响焊接质量的污垢、砂土和积水等杂物。每天焊接开始前，需要进行试焊，并对试样进行剥离和剪切试验。试样合格后，可以使用调整好的速度、压力和温度进行正式焊接。焊接过程中要注意焊机的运行状况，并根据实际情况微调速度和温度。焊缝要求整齐美观，不得出现滑焊和跳走现象。
2、长向拼接：
当土工膜长度不够需要进行长向拼接时，先将横向焊缝焊好，再进行纵向焊缝。横向焊缝相距大于50cm时应呈T字形，不得交叉。焊接时不允许压出死折。在铺设HDPE土工膜时，根据当地气温变化和土工膜的性能要求，需要预留一定的伸缩变形量。
3、注意事项：
- 当手提焊机温度低于200摄氏度时，要先用干净的布或棉纱掸去焊机表面的灰尘再进行焊接，必要时需要重新打磨，切忌用手擦试。
- 温度低于5摄氏度时，根据规范要求，不应进行焊接施工。如果必须进行施工，应对焊机进行预热处理。
- 焊接过程中需要经常检查挤压焊接机的枪头滑块的磨损情况，如磨损严重应及时更换滑块，以免损伤膜面。
- 在焊接时应使用稳压性能良好的发电机供电，特殊情况下使用当地电力时，必须配备稳压器。
对于焊缝，应注意以下事项：
- 焊接处的土工膜应该熔接为一个整体，不得出现虚焊、漏焊或超迟焊。
- 如发现虚焊、漏焊，必须切开焊缝，使用焊接机对切开的损伤部位进行超过破损直径一倍的焊接。
- 双缝焊接宽度应为2mm×10mm。
- 横向焊缝的错位尺寸应大于或等于500mm。
- T字形接头应采用母材补痕，补痕尺寸可为300mm×300mm。
检测
HDPE土工膜的检测方法包括水枪法、电火花法、双电极法和高密度电阻率法。
一、双电极法渗漏破损探测方法是将不同电势施加到HDPE土工膜的上面和下面，通过测量仪探测导通位置，精确定位渗漏孔洞的点。
在双电极法渗漏破损探测中需要注意的是特殊的工矿条件。如果位置探测区域外部泥土存在电接触，则需要进行必要的绝缘处理；覆盖有砂砾石层的HDPE土工膜，需要将砂砾石打湿，保证其导电性；在下雨天不建议进行渗漏勘查。双电极法适用于HDPE土工膜上覆盖有水、泥浆、砂、有机泥土以及砾石和粘土的情况。
双电极法是目前防渗HDPE土工膜渗漏破损探测中最可靠和有效的方法。ASTMD 6747“HDPE 土工膜电学渗漏破损探测方法选择与技术标准”是该方法的参考标准，其中规定了具体工程可以选择仪器、方法和程序。
二、水枪法渗漏破损探测方法可以对没有覆盖防护材料的HDPE土工膜进行渗漏检测。该方法在HDPE土工膜安装期间或清洁之后特别适用。
水枪法渗漏破损探测需要根据不同实际工矿情况采取不同的探测措施，确保HDPE土工膜和基础层有良好的接触。应能探测到防渗土工膜上不小于1mm的渗漏破损。被探测的防渗土工膜下方的土壤或砂土等材料应具有导电性能。需要采取人工措施使防渗土工膜与基础层贴合。水枪法探测的步骤包括场地绝缘、埋放电级、设备试验校准、实际探测、渗漏点分析、复测和报告整理。在进行水枪法探测前需要清理探测区域的杂物以确保没有连接到场外的导电物体。水源也不能与场外相连。
三、电火花法渗漏破损探测方法能探测到防渗土工膜上不小于1mm的渗漏破损。探测步骤包括场地准备、设备试验校准、实际探测、复测和报告整理。土工膜上表面应平整、干燥、裸露且无杂物，并且需要处于绝缘状态。土工膜应为导电土工膜专用材料，导电层向下铺设。在进行电火花法探测之前，可以使用直径约1mm的实际破损孔洞或人工模拟破损孔洞进行设备校准。探测时需要在供电电压范围15000V~35000V内调整输出电压，确认设备可以灵敏探测到破损漏洞。根据探测网络布置逐点进行探测，同时观测电火花和探测仪发出的声音信号来确定渗漏破损的位置。
四、高密度电阻率法是一种数据量丰富、实现自动化或半自动化采集的方法，对场地干扰较小，并且能直观反映出地下不同性质介质变化和异常体的产状和深度。这种方法适用于运行期或封场后填埋场渗漏污染范围的圈定，以确定后续修复方案。
价格
hdpe土工膜的价格是根据每平方米来计算的，而且厚度越厚，价格也越高。以全新料加双抗为例，0.2毫米厚度的每平方米价格是1.7元，0.3毫米厚度的价格是2.5元，0.5毫米厚度的价格是4.2元，0.8毫米厚度的价格是6.7元，1.0毫米厚度的价格是8.4元，1.5毫米厚度的价格是12.5元。
如果考虑再生料土工膜，其价格较低，适合临时使用以降低成本。以0.3毫米厚度的再生料土工膜为例，每平方米价格是1.7元，0.5毫米厚度的价格是2.8元，1.0毫米厚度的价格是5.4元。