土工膜在灌區(qū)節(jié)水改造應(yīng)用范文

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摘要:土工膜是用聚乙烯或聚氯乙烯的增強(qiáng)改性，壓延成膜與滌綸針刺土工布熱合而成，具有抗拉、抗頂破、抗撕強(qiáng)度高，延伸性能好，變形模量大，耐老化，防滲性能好，使用期長等特點。土工膜由于具有上述特點，在渠道防滲處理中推廣采用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。結(jié)合星火灌區(qū)節(jié)水續(xù)建配套工程中土工膜的施工情況，闡述土工膜在渠道防滲處理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:土工膜；防滲；施工

近年來，隨著灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項目的持續(xù)推進(jìn)，星火灌區(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。現(xiàn)結(jié)合施工實踐，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

星火灌區(qū)原設(shè)計采用單一的砼防滲材料，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)計狀況。但通過多年的運行實踐表明，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厚的低標(biāo)號水泥砂漿過渡層作為介質(zhì)保護(hù)薄膜不被破壞。而在實際施工中，渠道內(nèi)坡比一般在1∶1-1∶1.5之間，2-3cm厚的過渡層不易操作，且渠道行水時，在砌縫較多的渠道上，過渡層往往會被水流沖走或掏空，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，星火灌區(qū)不斷總結(jié)經(jīng)驗，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。目前，灌區(qū)除部分斗渠之外，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：

（一）防滲效果好

其滲漏量是單純的砼防滲材料的1/6，是不防滲土渠的1/21。

（二）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)試驗研究其壽命在30年以上。同時，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。

（三）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，其厚度可以由砼防滲時的10-14cm減薄至8-10cm。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，尚可減少維修費和管理費。

（四）符合灌區(qū)實際情況

星火灌區(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)等項工作。經(jīng)理論計算，考慮到實際應(yīng)用的安全系數(shù)，星火灌區(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。

（一）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，首先按基槽的斷面尺寸計算所需膜料的幅數(shù)。橫向鋪設(shè)時，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。

（二）接縫

膜料連接處理的方法有搭接法、焊接法和粘接法等。星火灌區(qū)近年來多改簡單的搭接及粘接劑粘接為機(jī)器焊接。焊接時的搭接寬度一般不小于10cm，采用雙焊縫焊接。

（三）鋪設(shè)

基槽檢驗合格后，在基槽表面灑水濕潤，以保證膜料能緊密地貼在基床上。縱向鋪設(shè)時，將按設(shè)計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，由渠道一岸經(jīng)渠底向另一岸鋪設(shè)。總之，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8-10cm砼預(yù)制板作防沖保護(hù)層。施工時，應(yīng)盡力避免砼預(yù)制板直接砸在土工膜上，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)水改造項目建設(shè)中大量采用，受到廣泛好評。