塑料排水板在渠道工程中的應(yīng)用

□孟慶亮 □吳 昊（中國水利水電第十一工程局有限公司）

1 概述

南水北調(diào)中線滎陽段工程施工2標（以下簡稱滎陽2標）位于河南省鄭州市滎陽境內(nèi)，長度為13.97km。本標段明渠長13.60km，為梯形結(jié)構(gòu)，底寬18m，兩側(cè)邊坡坡比1:2，高度為9.21m。渠道為薄壁混凝土襯砌，采用土工膜防滲，土工膜下部設(shè)置排水墊層，消除地下水、滲水揚壓力對渠坡安全運行的影響。

鑒于排水墊層的重要作用，以及排水墊層施工的廣泛性，依托滎陽2標工程，對排水墊層材料的比選上進行了研究，最終選用塑料排水板作為排水材料，取得了較好的效果。

2 排水板試驗性應(yīng)用

2.1 材料特點

塑料排水板由塑料芯體外包裹濾布組成。塑料芯體是以熱可塑性合成樹脂為主要原料，經(jīng)過改性，在熱熔狀態(tài)下，通過噴咀擠壓出細的塑料絲條，再通過成型裝置將擠出的塑料絲在結(jié)點上熔接，形成三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該材料具有空隙率大，集排水性能好，剛?cè)岵?，適應(yīng)土體變形，耐久性好，重量輕等優(yōu)點，在交通、市政工程中有廣泛應(yīng)用。

滎陽2標試驗性應(yīng)用塑料排水板作為渠道滲水、地下水滲水排水材料。對排水板的技術(shù)要求為：孔隙率大于90%，壓縮十分之三時抗壓強度為80kPa。

塑料排水板結(jié)構(gòu)類似方便面，高達90%的孔隙率使其透水性有了根本保障，水流進入排水板后，可順暢的匯集到渠底齒墻內(nèi)的φ250mmPVC管內(nèi)。而排水板表層包裹的土工布則形成了一層過濾體，避免土顆粒進入排水板內(nèi)部，造成堵塞，確保在渠道相當長的運行期內(nèi)，排水板不會有失效現(xiàn)象。

2.2 排水板布置

排水板布置在土工膜下部，渠道坡面上。順水流方向布置人字型排水板，橫向間距按2m控制。垂直水流方向布置直線型排水板，順水流向間距為4m；齒墻底面齒槽與坡腳間安裝直線型排水板。通過上述排水板的布置，將坡面劃分為2m×4m的網(wǎng)格。排水板就像渠道排水系統(tǒng)內(nèi)的毛細血管，滲水就近滲入后，最終匯流至齒墻內(nèi)的φ250排水干管內(nèi)，構(gòu)成一套完整可靠的排水體系。

2.3 現(xiàn)場施工

排水板安裝遵循從下到上，先直線型后人字形的安裝原則。安裝前，應(yīng)在對應(yīng)位置人工開槽，使排水板安裝后頂面與建基面平齊。

排水板安裝時，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況及設(shè)計圖紙要求，人工用砂輪切割機對塑料排水板進行切割加工，切割前事先將土工布翻開，以防止排水板拼裝時土工布搭接長度不夠的欠缺。

相鄰兩塊排水板連接前，首先將塑料排水板外裹土工布翻起，再用廠家自帶的塑料掛鉤將兩塊排水板進行緊密連接，最后將翻起的土工布翻下，人工用封包針進行縫扎。如土工布搭接長度過短，需在接頭處包裹同等材質(zhì)的土工布，包裹寬度≥20cm,人工再用封包針進行縫扎，確保塑料排水板外裹土工布的過濾作用。

2.4 試驗總結(jié)

排水板的試驗性應(yīng)用圓滿成功，結(jié)合試驗情況，對其主要特點和技術(shù)指標總結(jié)為：

2.4.1 工程運行安全可靠

塑料排水板為工業(yè)化制品，產(chǎn)品質(zhì)量波動性小，通過外包土工布處理，有效解決了細顆粒阻塞排水體的難題，整個排水設(shè)施可在工程設(shè)計運行期內(nèi)持久發(fā)揮作用。

排水板在坡面上合理布置后，構(gòu)成了遍布全坡的毛細血管式的滲水接收體系，滲水可就近進入排水體，即使局部出現(xiàn)問題，也可進入臨近的其它排水板，無礙排水系統(tǒng)的順暢運行，整個系統(tǒng)運行安全可靠。

2.4.2 原材料有保障

排水板由工廠統(tǒng)一生產(chǎn)，產(chǎn)量和質(zhì)量都有較好保證，有效解決了中粗砂原材料稀缺，質(zhì)量波動大等問題。

2.4.3 施工簡便

與中粗砂墊層相比，排水板施工省略了壓實及檢測工序，溝槽開挖后一般在1-2h內(nèi)就可完成一個標準段（32m）的排水板鋪設(shè)，施工速度快，過程中無反復(fù)。

3 結(jié)語

排水板屬新型材料，在南水北調(diào)工程中屬首次應(yīng)用，具有開創(chuàng)性意義。排水板質(zhì)量可靠，可長久保持良好的透水性，對渠道運行安全有重要意義。與渠道中粗砂（砂礫料）墊層相比，排水板施工簡便，節(jié)約成本，且省略了大批砂石料的長途運輸，節(jié)能減排效果顯著。