三种常见的防渗材料特点及施工方案对比

粘土施工简单，取材方便，工艺成熟，但工程量最大，土方开挖和回填量大，压实要求相对较高。只有当粘土材料具有适当的局部资源时，施工成本才会显著降低。只有少数种类的粘土具有较低的渗透系数，要求砂比小于25%。这种性能的粘土并非随处可见。粘土的长途土方运输也会增加项目的总成本。

膨润土防水毯在施工过程中不需要粘结或加热，只需要使用膨润土粉、垫片、钉子等工具进行固定和连接。由于其良好的界面摩擦特性，在陡坡上处理也更方便，可以保证接头的密封。膨润土防水毯具有较强的适应性，由于其自愈能力，现场平整度要求较低，施工方便。膨润土防水毯材料的施工困难在于如何防止膨润土水合失效和施工连接。

土工膜具有良好的防渗效果，但对现场平整度的要求很高。土工膜材料施工的重点和难点是防止材料老化和防水材料连接。与膨润土防水毯的连接施工不同，膨润土防水毯从上到下连接，土工膜从下到上连接。在连接过程中，影响土工膜焊接质量的主要因素是漏焊人工湖工程施工连接较多，边坡施工困难，工艺复杂。在这三种防渗材料中，粘土防渗的土方量最大。除开挖、填充、压实外，还应进行保护、锚固和连接。同时，三种材料的施工过程受天气影响较大，其中膨润土防水毯材料严禁用水操作，防止膨润土水化失效，膨润土防水毯和土工膜材料施工应及时覆盖塑料膜。

粘土需要反复压实，与其他材料相比，压实次数显著增加，工程周期长。目前，其他两种防水材料的施工技术已经相当成熟，施工不需要大规模的施工机械和大量的人力。与其他防水材料的施工周期相比，膨润土防水毯的施工周期相对较短。膨润土防水毯防渗工程施工后无需进行闭水试验等专项检查。如果在实际施工过程中出现某些缺陷，则很容易修复，节省了项目的整个周期。

考虑到上述因素，结合哈尔滨冬季寒冷时间长的气候特点，如果只使用粘土防渗手段，冻融因素会导致裂缝和渗水，因此不考虑单独使用。对于膨润土防水毯，由于其高抗冻融性，在东北极端天气条件下仍可进行正常施工，不会出现断裂，因此在本项目中应重点考虑。此外，由于太阳岛风景区属于国家5A级风景名胜区，鱼类等水生动植物将在人工湖运行期间投入运行。由于土工膜渗透系数小，水体交换能力差，人工湖自净能力下降；膨润土防水毯中的天然钠基膨润土不仅含有毒成分，还含有各种生物所需的微量元素，对各种生物和生态都有益无害，尤其是对无处不在的微生物。综合考虑，本项目选用膨润土防水毯材料作为人工湖的主要防渗材料。鉴于CGL使用寿命短，仅10~20年，考虑使用黄粘土作为辅助防渗材料，黄粘土还可以防止水浪侵蚀、雨水侵蚀和强光照射，保护膨润土防水毯。结合现场实际情况，本项目采用项目现场附近的粘土进行防渗施工。