復合土工膜與PP纖維砼襯砌技術在松沐灌區渠道防滲上的應用

蓋淑媛

吉林省德惠市松沐灌區管理局，吉林德惠 130300

黨中央、國務院《關于加快水利改革發展的決定》明確要求“確立用水效率控制紅線”，強調“堅決遏制用水浪費”等，為緩解水資源供求矛盾，建設節水型社會，指明了一條重要途經。近幾年，德惠市松沐灌區管理局在防止浪費水資源方面進行了積級探索。主要是采用復合土工膜與PP纖維砼對灌溉渠道進行襯砌，在減少輸水損失、節約用水方面取得了良好的效果。

1 灌區概況

松沐灌區位于德惠市東南部，第二松花江中下游左岸。該灌區通過四座泵站提取松花江水灌田。設計灌溉面積32.38萬畝，以水田灌溉為主。灌區總干渠長68km，干渠長36km，支渠長98km。該灌區由于地處松花江灘地，灌溉渠道多為沙壤土與卵石混合建筑，渠道輸水滲漏嚴重。據測算，全灌區渠系水的利用系數為0.52，灌溉水利用系數0.49，近一半的水量在輸送過程中損失掉。加之灌區建筑物老化失修造成的水量損失，平均每畝水田毛灌溉定額達到1 000m3左右，致使灌區用水量高，水分生產率低。針對這種情況，松沐灌區管理局自2005年開始，采用復合土工模與PP纖維砼襯砌技術，陸續對灌溉渠道進行節水改造。

2 工程準備

1）防滲材料的選擇。目前，市場上大致有復合土工膜、塑料膜、合成橡膠模等幾種水利防滲材料。由于塑料膜、合成橡膠膜抗凍性差，容易斷裂，不適合東北地區選用。而復合土工膜，具有抗拉強度高、抗穿透力強和抗老化性能好、抗凍效果佳、表面摩擦力大等優點。并且防滑效果好，施工作業簡單，質量可靠，便于鋪設。在接縫時，生產廠家有專業人員采用電腦控制的焊接儀器，可現場焊接，便于安砌或澆筑砼板，能夠提高工效。這些特點都符合松沐灌區渠道基土凍脹性較大、渠底砂石料較多的實際情況，符合渠道建設對防滲膜料抗凍性能高、抗穿透、抗老化等要求；

2）保護層材料的選擇。由于灌區總干渠較長，沿線村莊人較多，飼養的大牲畜會踐踏渠道，破壞渠道的保護層。據此，防滲保護電動選用PP纖維砼板等剛性較強的材料。PP纖維是一種聚烴類結晶聚合物，PP纖維砼板施工簡單，可異地制作。采用復合土工膜做防滲材料，上鋪PP纖維砼板做保護層，具有以下優點：一是，防防滲效果好。滲漏量是砼作防滲的材料的1/6；二是，延長渠道使用壽命。明鋪式膜料防滲，因老化嚴重而使壽命較短。若鋪在保溫層以下，壽命可達30年以上。同時，膜料防漏可以保溫，減輕凍脹破壞，可使砼保護層裂縫減少，延長使用壽命；三是，與砼材料相比，投資大體相當，更具優越性。采用PP纖維砼板作膜料防治保護層時，砼厚度可由10cm～15cm減薄至6cm～7cm，購買土工膜的投資與減薄砼節約的投資基本相同。而且采用PP纖維砼板，可減輕凍脹破壞，減少維修和管理費用。

3 工程施工

1）渠道防滲前基礎處理。渠道做防滲前，需經整形、清淤、填埋處理。清除土工膜鋪設范圍內的垃圾、雜草、碎石等雜物，平整、夯實渠底邊坡，對凹坑、開、裂縫等進行修補，噴灑兩遍除草藥，挖好錨固溝槽；

2）土工膜施工。復合土工膜施工工藝是：鋪膜焊膜、縫合底層布、縫合面層布。土工膜焊接時，基底表面應干燥，含水率宜在15%以下。膜面用干紗布擦干凈。防滲渠道頂部和堤底交界處進行防沖淘加固處理。具體方法為：在其交界處挖寬20cm、深30cm防沖槽，將土工膜鋪入槽內，防沖槽用砼固定。縫合要求松緊適度，自然平順，確保膜、布共同愛力。渠道土工膜鋪設，要根據工程實際情況，以接縫最少、便于施工、剪裁合理為原則來確定鋪設方向。接縫位置要力求避開彎角，設在平面處，平行或垂直于坡度線，由下游向上游依次鋪開，不能接得太緊，縱橫方向均留1.5%松馳度。渠道邊坡土工膜鋪設高度，要達到坡頂至錨固溝槽底部，并用8號線做成扒鉅子錨固在溝槽邊上；

3）纖維砼施工。按照施工圖砼板塊尺寸，在渠道上用方鋼或槽鋼做成100cm×100cm方框，固定好方框的位置，將添加PP纖維拌好的砼運至施工現場，入倉及平倉，用平板式振搗器振搗兩遍即可。倉面利用人工進行抹面，壓光，確保成型后的砼表面密實、平整、光滑，無骨料外露。待澆筑過的砼過24小時后放入裁好的閉孔泡沫板，再澆筑隔穿板塊。

4 工程管護

工程完工后，可根據實際情況制定定期檢查制度，明確檢查內容、標準，并嚴格執行。如發現問題要及時維修，保證工程安全運行。特別是在灌溉前、停水后，要統一檢查一次，防患于未然。在管理養護過程中，要經常保持保溫層斷面的平整。對于土工建筑物的雨淋溝、浪窩、塌陷以及水流沖刷段應及時進行修檢或搶修；對砼表面應保持清潔完好，苔蘚、蚧貝等附著生物應定期清除；對砼表層剝落和機械損壞的應及時處理。每年停水后都要對防滲渠道全面的養護維修。要以有效管護滿足灌溉期的用水。

5 工程效益

松沐灌區總干渠經過襯砌后，渠道斷面規整，糙率小，流速快。根據實測，渠道在沒有襯砌滲漏量為31.6m3/h.km，防滲后滲漏量為3.2m3/h.km，減少滲漏量28.4m3/h.km。按照10km總干渠長度計算，每年灌溉時間上可縮短48小時。如果松沐灌區支渠以上灌溉渠道全部采用復合土工膜與PP纖維砼進行防滲，每年可以節約水量約1 000萬m3，每畝水田年水電費可由83.36元降至66.67元，降低成本20%。

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[3]王忠.防滲膜與PP纖維混凝土在灌區工程中的應用[J].吉林水利，2006(2).

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