一种适用于复杂环境的防水毯

本技术工程施工，特别是涉及一种适用于复杂环境的防水毯。

背景技术：

1、目前一些防水防渗工程环境恶劣，水环境相当复杂。例如，盐碱环境、湖底渗漏、垃圾填埋场、季节性冻土及地下水污染等防水防渗工程领域。盐碱土又称盐渍土，是盐土和碱土的统称。由于盐碱土中盐分会受温度的影响出现结晶与溶解的循环过程，因此相对于普通路基，盐碱土路基受水的影响更大。由于盐碱土的吸水性，盐碱土路基容易达到液限饱和状态，水的作用加剧了地表和路堤盐分聚积，影响公路路基稳定，导致路基出现沉降、翻浆、弹簧等病害。但对于干燥状态下未受水侵蚀的路基，出现路基沉陷、翻浆等病害的情况很少。同时，在盐碱条件下的防渗工程中，盐田池板防渗性能差会导致卤水的流失，一方面使得单位面积盐田生产能力下降，增高了成本。另一方面地下赋存的卤水矿产资源储存量如钾、锂等资源是有限的，导致有限资源的流失。并且随着盐田卤水向周围环境的渗漏，周围地区土地盐碱化，造成农作物的减产甚至绝收，地表植被逐年减少甚至消失，恶化了生态环境。除了盐碱环境，垃圾填埋场、水质环境较为复杂的湖泊及地下水防水防渗工程环境也不容小觑。复杂的水质会导致传统防水毯隔水性能受到不利影响，随着渗透液浓度的增加，传统防水毯抗渗能力减弱，渗透系数增大，从而引发一系列环境及工程问题。

2、此外，由于季节性冻土在我国广泛分布，路基冻胀也是一个比较棘手的问题。控制路基冻胀的关键是控制路基土内的水分含量。在冬季，路基填土中原有的液态水会沿着温度的降低方向生成了冰晶体形状的霜柱，体积增大，导致路面变形。同时，其下部未冻区的水分则在毛细作用和水汽迁移作用下向冻结区域迁移，为路基冻胀提供水分补给。因此，控制路基土体含水量、阻隔寒区富水地层地下水向路基的迁移路径，对于控制路基冻胀量、保证线路安全性和平顺性具有重要意义。

3、目前在防水防渗工程中应用比较广泛的是钠基膨润土防水毯和hdpe土工膜，钠基膨润土防水毯是将钠基膨润土颗粒或粉末通过针刺、胶粘等工艺，均匀固定在两层土工布之间制成的一种毯状防水材料。但是膨润土必须在淡水环境或去离子水中才能呈现出优异的防渗性能，当用于盐碱环境、水质环境较为复杂的湖底防渗工程、特殊渗滤液垃圾填埋场环境中，其中ph值、离子种类或离子溶度发生变化，膨润土由于其离子交换特性，钠离子会被置换，使其膨胀指数和粘度大大降低，导致钠基膨润土丧失应有的特性，防渗性能不能够满足要求。针对上述缺陷，有研究者研究出一种抗污防水毯，在膨润土中添加抗污染高分子药剂，阻止膨润土中的钠离子发生离子交换，同时迎水面附有hdpe膜，能够阻挡污染水进入。但这种方法的缺点显而易见，首先是生产工艺复杂，需要配制混合膨润土，同时由于污染物不同，前期需要进行大量实验来确定膨润土与添加剂的配比，造价高，阻碍其在市场上的推广应用。同时，传统防水毯中的饱和钠基膨润土在低温条件下会发生显著冻胀变形，冻融循环作用下防水毯会出现中部隆起边缘膨润土被挤出及土工织物发生破损现象，使其在寒区工程中的应用严重受限。

4、除了特殊环境的应用，由于其本身性质有以下缺点：1、膨润土在两层土工布的限制下吸水膨胀，形成致密的胶质层，两层无纺布之间的附着强力存在差异，所以对膨胀的限制性不好控制，剥离性差，为了弥补这个缺陷，生产商往往需要付出很高的代价。2、原始膨润土具有的不可再生及造价相对高的缺点。3、膨润土防水毯常常会因为在施工过程中因人为因素造成工程质量缺陷问题，例如膨润土移动、安装前或安装时遇到水发生水化反应、防水毯在运输以及储藏中不能长时间曝晒等。

5、目前，hdpe土工膜主要应用于垃圾处理、土工坝、堆石坝、水利、港口、航道、铁路、公路等工程，其主要作用为：(1)隔离作用；(2)排水作用；(3)稳定作用。但是现有的土工膜在施工的过程中，会受到太阳光照射、气候变化和昼夜环境温差的影响，导致土工膜表面温度会发生周期性的变化，进而使土工膜发生膨胀变形并形成明显的褶皱，并且在对土工膜进行拉扯和展平铺设时也会出现土工膜褶皱现象，且因为在施工中划伤的缘故，土工膜整体防水抗渗效果会有明显的下降，增大了施工的时长。而且传统的hdpe土工膜也不太适用于比较倾斜的位置，防滑性较差。

技术实现思路

1、1.要解决的技术问题

2、基于现有的膨润土防水毯难以在盐碱环境、湖底渗漏、垃圾填埋场、季节性冻土及地下水污染等防水防渗工程领域中保持良好的防水防渗性能，不能有效防止在恶劣环境条件下的渗漏现象，且会因为材料本身缺陷及施工中人为因素，导致防渗系统的整体性受到破坏或失效，工程防水质量难以保证的问题，本技术提供了一种适用于复杂环境的梯形结构改性土防水毯。

3、2.技术方案

4、为了达到上述的目的，本技术提供了一种适用于复杂环境的梯形结构改性土防水毯，在第一方向上，所述防水毯包括依次设置的金属复合涂层、第一hdpe土工膜，防水层、第二hdpe土工膜、防褶层和防腐层，所述第一方向为由所述金属复合涂层指向所述防腐层的方向；所述防水层包括梯形土料仓，所述梯形土料仓内设置有改性土。

5、本技术提供的另一种实施方式为：所述组成梯形土料仓的梯形支撑结构也采用hdpe土工膜制成，所述梯形支撑结构的顶部及底部分别与所述第一hdpe土工膜和第二hdpe土工膜通过胶粘至一体形成梯形结构土料仓，所述改性土设置于所述梯形土料仓内。

6、本技术提供的另一种实施方式为：所述金属复合层上设置有若干第一防滑凸起，所述防腐层上设置有若干第二防滑凸起。

7、本技术提供的另一种实施方式为：所述第一防滑凸起等间距间隔设置，所述第二防滑凸起等间距间隔设置。

8、本技术提供的另一种实施方式为：所述防褶层采用高密度聚乙烯制成。

9、本技术提供的另一种实施方式为：所述防腐层采用氟碳漆制成。

10、本技术提供的另一种实施方式为：若干所述梯形土料仓的尺寸统一。

11、本技术提供的另一种实施方式为：所述防水毯本体一侧设置有铺设对齐线。

12、本技术提供的另一种实施方式为：所述改性土为天然土料与疏水剂混合制备而成，所述改性土粒径应小于20μm，其与水的接触角a不小于150°且滚动角b小于10°。

13、3.有益效果

14、与现有技术相比，本技术提供的适用于复杂环境的防水毯的有益效果在于：

15、本技术提供的适用于复杂环境的梯形结构改性土防水毯，可应用于土木/水利/岩土工程中盐碱环境、盐湖环境及寒区季节性冻融等复杂环境下的防水防渗，并且能够保持优良的防水防渗性能。

16、本技术提供的适用于复杂环境的梯形结构改性土防水毯，可在盐碱环境及特殊渗滤液环境下应用，解决盐田卤水渗漏、湖底渗漏、盐碱路基因水分迁移引起的病害问题及特殊渗滤液环境下传统防水毯失效的问题。

17、本技术提供的适用于复杂环境的梯形结构改性土防水毯，可在寒区及季节性冻土工程中阻断水的迁移路径，从而有效抑制由于水分迁移所导致的冻害问题。

18、本技术提供的适用于复杂环境的梯形结构改性土防水毯，可保证防水毯在工程施工及使用过程中的稳定性，解决防水毯中土颗粒移动、土工膜褶皱、剥离性差、防水毯在运输以及铺设过程中不能长时间曝晒等因素造成工程质量缺陷的问题。

19、本技术提供的适用于复杂环境的梯形结构改性土防水毯，其中改性土及梯形支撑结构所用材料均符合可持续性发展，通过使用改性土，解决原始膨润土的不可再生及造价相对高的缺点，同时解决传统防水毯安装前或安装时遇到水会使膨润土发生水化膨胀反应，导致土工织物脱落从而使防渗系统的整体性受到破坏或失效等问题。

20、本技术提供的适用于复杂环境的防水毯，为一种应用于水利、土木、岩土工程中复杂环境下的隔水、密封、防渗透等工程的新型防水毯。