近年來，隨著灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項(xiàng)目的持續(xù)推進(jìn)，陜西石頭河灌區(qū)在渠道襯砌工程中廣泛應(yīng)用土工膜等防滲材料，效果顯著?，F(xiàn)結(jié)合施工實(shí)踐，淺談土工膜在灌區(qū)節(jié)水改造工程中的應(yīng)用。
一、 防滲材料的選擇
石頭河灌區(qū)原設(shè)計(jì)采用單一的砼或砌石等防滲材料，雖然有一定的防滲性能，又能適應(yīng)大比降、高流速的渠道設(shè)計(jì)狀況。但通過多年的運(yùn)行實(shí)踐表明，其很難達(dá)到預(yù)期的防滲效果和耐久性。后來，又采用了砼板下鋪設(shè)聚氯乙烯膜料，雖然起到了一定的防滲作用，但由于這種防滲形式必須在塑料膜上面鋪設(shè)2-3cm厚的灰土或低標(biāo)號(hào)水泥砂漿過渡層作為介質(zhì)保護(hù)薄膜不被破壞。而在實(shí)際施工中，渠道內(nèi)坡比一般在1:1-1:1.25之間，2-3cm厚的過渡層不易操作，且渠道行水時(shí)，在砌縫較多的渠道上，過渡層往往會(huì)被水流沖走或掏空，導(dǎo)致上部砼板整體破壞或表面凹凸不平。因此，其施工難度較大，施工質(zhì)量難以保證，工效較低。
近年來，隨著防滲膜料的發(fā)展，石頭河灌區(qū)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，采用了復(fù)合土工膜防滲。即一布一膜土工布。由于其抗拉強(qiáng)度較高，抗穿透能力和抗老化性能好，可不設(shè)過渡層，另外，土工布表面摩擦力大，防滑效果好，便于安砌或澆筑砼板。與塑料膜防滲相比，具有施工簡單，質(zhì)量可靠，提高工效等優(yōu)點(diǎn)。目前，灌區(qū)除部分斗、分渠之外，干、支渠防滲工程大都采用這種板膜復(fù)合結(jié)構(gòu)形式，即采用一布一膜土工布柔性材料做防滲層，其上再用C15砼剛性材料做為保護(hù)層，厚度一般7-10cm，此層主要起保護(hù)膜料不被外力破壞和防止其老化以延長工程壽命的作用。兩種材料互相揚(yáng)長避短，顯示了明顯的經(jīng)濟(jì)技術(shù)性能。目前，在灌區(qū)中得到了廣泛應(yīng)用。主要有四大優(yōu)點(diǎn)：
1.防滲效果好。其滲漏量是單純的砼防滲材料的1/6，是砌石材料的1/13，是不防滲土渠的1/21。
2.延長了渠道的工程壽命。明鋪式膜料防滲，因老化嚴(yán)重而壽命較短。但鋪在保護(hù)層以下，經(jīng)試驗(yàn)研究其壽命在30年以上。同時(shí)，膜料防滲層可以保溫，從而減輕凍脹破壞，使砼保護(hù)層裂縫減少，延長了工程壽命。
3.與單純的砼防滲材料相比，投資大體相當(dāng)。采用砼作膜料防滲層的保護(hù)層時(shí)，其厚度可以由砼防滲時(shí)的10-14cm減薄至7-10cm。購買土工布的投資雖較減薄砼節(jié)約的投資稍高，但其減輕了凍脹破壞，尚可減少維修費(fèi)和管理費(fèi)。
4.符合灌區(qū)實(shí)際情況。石頭河灌區(qū)防滲渠道多為舊渠道改建工程，普遍存在施工與行水時(shí)間的矛盾。采用了板膜復(fù)合結(jié)構(gòu)，渠底現(xiàn)澆，坡板可在灌溉行水期提前預(yù)制，在非灌溉期施工，既避免了施工與行水的矛盾，又可縮短工期，降低投資。
二、 土工膜的加工
該工序包括剪裁、接縫、鋪設(shè)等項(xiàng)工作。經(jīng)理論計(jì)算，考慮到實(shí)際應(yīng)用的安全系數(shù)，石頭河灌區(qū)采用的復(fù)合土工膜規(guī)格為一布一膜，其中上面一層為100-150g/m2的土工布(根據(jù)渠道流量、斷面、水深等具體確定)，其表面摩擦力大，防滑效果好，便于安砌或澆筑砼板。下面一層為不小于0.25mm厚的聚氯乙烯膜，是主要的防滲材料。
1、剪裁：成卷的土工膜料應(yīng)根據(jù)鋪膜基槽斷面尺寸的大小及每段長度剪裁。縱向鋪設(shè)時(shí)，首先按基槽的斷面尺寸計(jì)算所需膜料的幅數(shù)。橫向鋪設(shè)時(shí)，以鋪設(shè)基槽斷面的長度為一幅。剪裁的長度應(yīng)以其大塊膜料便于搬運(yùn)和鋪設(shè)為宜。小型渠道一般為50m-60m，大中型渠道可選用20m-40m。
2、接縫：膜料連接處理的方法有搭接法、焊接法和粘接法等。石頭河灌區(qū)近年來多改簡單的搭接及粘接劑粘接為機(jī)器焊接。焊接時(shí)的搭接寬度一般不小于10cm，采用雙焊縫焊接。
3、鋪設(shè)：基槽檢驗(yàn)合格后，在基槽表面灑水濕潤，以保證膜料能緊密地貼在基床上?？v向鋪設(shè)時(shí)，將按設(shè)計(jì)尺寸加工的大幅膜料疊成“琴箱”式，先橫向放在下游槽內(nèi)，再將一端與先鋪好的膜料或原建筑物在現(xiàn)場焊接，再向上游拉展鋪開。橫向鋪設(shè)時(shí)，由渠道一岸經(jīng)渠底向另一岸鋪設(shè)?？傊?，鋪膜的速度應(yīng)和砼鋪砌或澆筑的速度相配合，當(dāng)天鋪膜，當(dāng)天澆筑好砼板，以免膜料裸露時(shí)間過長。
三、土工膜施工方法
施工中，首先要用料徑較小的砂土或粘土找平基面，然后再鋪設(shè)土工膜。土工膜不要繃得太緊，兩端埋入土體部分呈波紋狀，最后在所鋪的土工膜上用細(xì)砂或粘土鋪一層10cm左右過度層。砌上20-30cm塊石（或砼預(yù)制塊）作防沖保護(hù)層。施工時(shí)，應(yīng)盡力避免石塊直接砸在土工膜上，最好是邊鋪膜邊進(jìn)行保護(hù)層的施工。復(fù)合土工膜與周邊結(jié)構(gòu)物連接應(yīng)采用膨脹螺栓和鋼板壓條錨固，連接部位要涂刷乳化瀝青（厚2mm）粘接，以防該處發(fā)生滲漏。
土工膜的接縫處理是一個(gè)關(guān)鍵工序，直接影響防滲效果。一般接縫方式有：①搭接：搭接寬度宜大于15cm；②縫紉后加防水涂料處理；③熱焊：宜于稍厚的無紡布基材，焊縫搭接寬度不小于10cm；④粘接：用與土工膜配套供應(yīng)的粘合劑在連接面上加壓即可。接縫時(shí)應(yīng)做到無塵土、油脂和水份，接縫長度要大于10cm。
根據(jù)多年實(shí)踐證明，防滲膜厚度不小于0.25mm，太薄可能產(chǎn)生氣孔，且易在施工中受損而降低防滲效果。土工膜施工中，特別要注意做到鋪設(shè)不宜過緊，不得打皺，拼接要牢固。要嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范施工，把好準(zhǔn)備、鋪設(shè)、拼接、檢驗(yàn)和回填等五道質(zhì)量關(guān)。由于土工布良好的防滲效果，目前在灌區(qū)節(jié)水改造項(xiàng)目建設(shè)中大量采用，受到廣泛好評。
重慶高碩科技有限公司工程部
2013.10.24
