輸水明渠防滲土工膜的施工研究

趙異璇

（甘肅省定西市安定區(qū)引洮工程建設管理局，甘肅定西743000）

引洮供水工程是甘肅省實施的一項惠及民生的重大戰(zhàn)略性工程，是為了解決甘肅省中部定西、會寧等地區(qū)城鄉(xiāng)居民生活用水、工業(yè)用水、生態(tài)環(huán)境用水為主以及農業(yè)灌溉、發(fā)電、防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的建設項目，該工程的實施，能實現(xiàn)該地區(qū)水資源的優(yōu)化調度，從根本上緩解水資源匱乏的問題。

1 工程概述

在引洮供水一期支渠和田間配套工程施工中，各級渠道主要輸水建筑物有明渠、管道、渡槽（管）、倒虹吸、陡坡（管）等。在施工中，為了減少明渠輸水的滲漏現(xiàn)象，施工單位采用了土工膜施工技術。

引洮供水一期支渠工程中的明渠工程大致分為2種形式：一是C15砼預制“U”形槽；二是C15砼預制板襯砌的梯形渠。其中，C15砼預制“U”形槽主要是應用于流量較小但縱坡較陡的地區(qū)，在應用中縱坡一般采用1/150～1/300，對于地面坡度較陡的平底梯形明渠，根據(jù)具體的地形特點，采用了1/220～1/1 000；而C15砼預制板襯砌的梯形渠主要是應用在流量較大但坡度較緩的地區(qū)，應用中縱坡一般采用了1/250～1/1 000。引洮供水一期支渠工程實際完成了10條，總長度為92.7 km，其中“U”形槽的長度為47.2 km，而平底梯形渠的長度為9.4 km。

引洮供水一期田間配套渠道中的明渠工程在設計上采用了預制C15砼“U”形槽，縱坡一般采用了1/100～1/2 000。在實際施工中，田間配套工程實際完成斗（農）渠（管）1 213條，總長度達到了694.37 km，其中“U”形槽的總長度為313.3 km。

2 土工膜施工技術概述

土工膜防滲施工方式具有較好的防滲效果，而且造價較低，在施工方面也較為簡單。土工膜是一種高分子合成的材料，是一種相對不透水的材料。在水利工程施工中，應用的土工膜材料有聚乙烯（PE）材料、聚氯乙烯（PVC）材料及氯化聚乙烯（CPE）材料等[1]。一般來說，行業(yè)中普遍認為防滲系數(shù)K＜10～14 cm/s的土工膜是不透水的，但在具體的施工中，只要滲透系數(shù)K＜（10～13）～（10～15）cm/s，且材料不存在質量問題的土工膜都可以滿足工程需要。在實際工程應用中，土工膜的厚度普遍在0.5～1.5 mm[2]。

土工膜作為明渠防滲結構的主體，由于其構造的原因，在支持層的顆?？障短幫嬖诒∪醐h(huán)節(jié)，在工作水壓力較大的情況下，很容易出現(xiàn)被壓破擊穿的現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)這些問題，會影響明渠輸水的防滲性能，導致水資源的大量滲漏，從而影響農業(yè)灌溉水的使用效率[3]。在實際施工中，土工膜在與其他材料共同作用時，會因為受到的壓力較大，或者是接觸層的土粒較粗等因素的影響，導致其出現(xiàn)一定的破損，喪失防滲性能。

3 引洮供水明渠工程中土工膜的防滲設計

引洮供水一期工程中的明渠工程，因為施工所在地處于黃土高原，部分施工地的地基是濕陷性黃土地基，在這種地基下施工，施工企業(yè)主要采用了原土翻夯1.0 m的措施，對濕陷性地基進行了處理。其中，平底梯形渠普遍采用了M10水泥砂漿，將其砌成6 cm厚的C15砼預制板，并在其下設置了2 cm厚的砂漿找平層以及0.2 mm的聚氯乙烯塑料薄膜；針對預制C15砼“U”形槽，其長度設為每節(jié)1 m，槽身的厚度為6 cm，下設了一層一布一膜的復合土工布。此外，在支渠建設中，每隔5米設置了1道伸縮縫，其中的填充材料普遍為鋸末水泥砂漿及聚氯乙烯膠泥。支渠的內側渠堤寬為1 m，外側渠堤寬為2 m；挖方邊坡1∶0.75～1∶1.0；填方渠道夯填外邊坡為1∶1.25。

對于田間配套渠道工程，設計橫斷面型式為預制C15砼“U”形槽，縱坡一般采用1/100～1/2 000。對地基渠段的處理，普遍采用了原土翻夯0.5 m的措施對地基進行處理。槽身厚度設為6 cm，每隔5米設置1道二氈三油的伸縮縫。斗渠的渠堤寬度設為l m，與路結合的路寬設為2 m，農渠渠堤的寬度為0.6 m；填方渠道夯填外邊坡為1∶1.5。

4 輸水明渠防滲土工膜的施工

4.1 鋪設

土工膜是一種薄膜材料，其厚度普遍在0.5～1.5mm，在較大的壓力下會受到破壞。因此，在鋪設的過程中施工人員必須保持土工膜的完整性，避免土工膜的結構遭到破壞，從而影響防滲效果。在實際鋪設施工中，施工人員必須嚴格遵守相應的規(guī)范與施工要求，對下墊層進行一定的處理，除去下墊層表面的雜質，并在鋪設過程中保證土工膜的松緊程度，避免鋪設過程中出現(xiàn)氣泡、褶皺或過于緊繃的情況。在進行保護層施工之前，施工人員還必須對土工膜的邊角進行一定的保護，避免土工膜被風吹動[4]。

4.2 拼接

在土工膜鋪設的過程中，有時因明渠工程的寬度較大，還必須對幅寬有限的土工膜進行拼接。目前，在對土工膜進行拼接時，常用的手法主要有現(xiàn)場焊接與粘接這兩種手段。其中，焊接法主要包括電熱鍥焊接、熱熔擠壓與高溫氣焊等。在運用焊接法時，必須密切注意膜與膜之間在高溫狀態(tài)下是否緊密結合，特別是土工膜的薄弱段，是否出現(xiàn)斷裂的情況，以免影響到土工膜的防滲效果；而粘接法相較于焊接法，其過程更加復雜，對于施工環(huán)境以及質量控制的要求較高，一般情況下只適用于坡度較為平緩的渠道施工，而且在施工中，還必須使用木錘對其進行擊打，以保證壓實的效果[5]。

4.3 錨固

在土工膜防滲施工中，錨固施工主要是為了確保土工膜的防滲結構與壩體或其他防滲結構之間形成完整的渠道輸水防滲體系。施工中施工人員應確保土工膜的上邊緣埋入到錨固槽內，并保持一定的嵌入長度，或者是在施工中與壩頂?shù)姆览藟o密連接在一起，而其下邊緣則應嵌入到壩底，以有效防止地基出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象[6]。

5 結束語

在明渠輸水工程中，使用土工膜能有效解決渠道滲漏的問題，施工簡單且具有較好的經濟效益。本文以引洮供水一期工程中的明渠工程土工膜施工為例，探討了輸水明渠防滲土工膜的施工，希望能為相關企業(yè)的施工提供參考。