寶雞峽灌區(qū)復(fù)合式渠道防滲技術(shù)淺析

王琳娜

（陜西省寶雞峽引渭灌溉管理局，陜西 咸陽 712000）

渠道防滲是減少渠道輸水滲漏損失的工程措施，不僅能節(jié)約用水量，而且能降低地下水位，防止土壤次生鹽堿化和渠道沖淤坍塌，加大水流流速，提高輸水能力，減少工程費(fèi)用和維修管理費(fèi)用。渠道防滲作為一項(xiàng)節(jié)水技術(shù)措施，近年來在寶雞峽灌區(qū)節(jié)水改造項(xiàng)目中得到了大量應(yīng)用，取得了顯著的節(jié)水效果。

1 傳統(tǒng)渠道防滲技術(shù)措施的優(yōu)缺點(diǎn)

渠道防滲技術(shù)措施可分為兩類，一類是通過壓實(shí)、抹光、摻入化學(xué)材料等措施，減少土壤空隙率，以提高土壤抗?jié)B透性能；另一類是采用混凝土、塑料薄膜、土工織布、砌石、三合土、水泥土、粘土等不同材料，在渠床設(shè)置防滲層。這兩類措施，都可以達(dá)到減少渠道滲漏損失的目的。

寶雞峽灌區(qū)建成運(yùn)行四十多年來，渠道防滲分別采取土料、砌石、混凝土、膜料、混凝土下鋪土工膜復(fù)合式等防滲技術(shù)。

（1）土料防滲：主要應(yīng)用于斗分渠等田間渠道防滲，其優(yōu)點(diǎn)是可就地取材，成本低，技術(shù)簡(jiǎn)單，方便易行；缺點(diǎn)是耐久性不強(qiáng)，經(jīng)過多次的凍融，防滲層會(huì)變得松散，甚至被剝蝕，會(huì)使防滲作用降低。

（2）砌石防滲：主要應(yīng)用于支渠及重點(diǎn)斗渠防滲，其優(yōu)點(diǎn)是取材方便，容易施工，具有較強(qiáng)的抗沖磨性和抗腐蝕性，能夠承受較大的渠道流速；缺點(diǎn)是經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間水流沖刷及冰雪凍融作用，砌石臨水面接縫處容易破壞，造成砌石體淘空空肚，對(duì)渠道安全造成不利影響。

（3）混凝土防滲：主要應(yīng)用于干渠及重點(diǎn)支渠防滲，其優(yōu)點(diǎn)是防滲效果好，耐久性強(qiáng)，糙率小，強(qiáng)度高，適應(yīng)性廣泛；缺點(diǎn)是抗凍脹變形能力差，成本偏高。

（4）膜料防滲：主要應(yīng)用于渠道臨時(shí)性防滲，其優(yōu)點(diǎn)是原料輕便且易于運(yùn)送，張弛能力強(qiáng)，用方便且造價(jià)低，抗腐蝕和抗?jié)B透能力強(qiáng)；缺點(diǎn)是壽命短，容易被刺破，因料面光滑而與土地缺少摩擦而造成邊坡不穩(wěn)。

（5）混凝土下鋪土工膜復(fù)合式防滲：這種防滲技術(shù)措施的要點(diǎn)是，在已處理好的渠床基礎(chǔ)上先鋪設(shè)一層土工布，然后在其上澆筑混凝土，以達(dá)到防沖防滲的目的。這種技術(shù)措施防滲效果好，并能起到一定的保溫作用，減輕了凍脹破壞，是一種新興的抗凍、抗沖、防滲措施。

2 復(fù)合式渠道防滲施工

近年來，寶雞峽灌區(qū)在渠道防滲中廣泛采用了混凝土下鋪土工膜復(fù)合式防滲技術(shù)，取得了良好的效果。

1）基礎(chǔ)處理。根據(jù)寶雞峽灌區(qū)實(shí)際，渠道基礎(chǔ)處理主要采取了以下方法：如渠基含水量很大，甚至為飽和狀態(tài)時(shí)，采用風(fēng)干、抽排、翻曬等方法，降低基土含水量，以便于填筑施工；過流較大的重要干支渠，采用換填土方法對(duì)渠基進(jìn)行處理；流量小于2.0 m3/s的支渠,首先進(jìn)行清淤和清理基土，再進(jìn)行填筑；大于2.0m3/s的支渠，采用局部填筑補(bǔ)齊的方法填筑，且填筑面寬度一般應(yīng)較設(shè)計(jì)加寬50 cm以上。

2）土工膜的加工和鋪設(shè)。寶雞峽灌區(qū)采用的復(fù)合土工膜規(guī)格為一布一膜，面層為100~150 g/m2的土工布，底層為不小于0.25mm厚的聚氯乙烯膜。

①剪裁。根據(jù)鋪膜基槽斷面尺寸大小及段長(zhǎng)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(zhǎng)度為一幅。剪裁的長(zhǎng)度應(yīng)以其大塊膜料便于搬運(yùn)和鋪設(shè)為宜。

②接縫處理。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。一般的接縫方式有：①搭接：搭接寬度宜大于15 cm；②熱焊：宜于稍厚的土工膜基材，焊縫搭接寬度不小于5 cm。根據(jù)寶雞峽灌區(qū)多年的實(shí)踐證明，防滲土工布的厚度應(yīng)不小于0.25 mm，否則容易產(chǎn)生氣孔而降低防滲效果。寶雞峽灌區(qū)大都采用焊接法，焊接搭接寬度一般不小于10 cm，采用雙焊縫焊接。

③鋪設(shè)。鋪設(shè)前應(yīng)將基槽表面灑水濕潤(rùn),以保證膜料能與基床緊密貼合。縱向鋪設(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(chǎng)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)，鋪設(shè)速度應(yīng)和混凝土澆筑速度同步，以避免膜料裸露時(shí)間過長(zhǎng)。

3）混凝土板澆筑。一般采用人工澆筑法或機(jī)械澆筑法。寶雞峽灌區(qū)在渠道防滲工程中，對(duì)斷面尺寸較大的干支渠道大都采用人工澆筑法；對(duì)斷面尺寸較小的支斗渠采用U型渠襯砌機(jī)澆筑法。

①人工澆筑法。主要應(yīng)用于斷面尺寸較大的干支渠工程。其施工工藝為：在鋪設(shè)好的土工膜上安裝側(cè)模——混凝土入倉(cāng)振搗——側(cè)板澆筑成型——養(yǎng)護(hù)——安裝填充伸縮縫。底板澆筑按照同樣順序施工。

②機(jī)械澆筑法。主要應(yīng)用于斷面尺寸較小的支斗渠工程。其施工工藝為：在鋪設(shè)好的土工膜上安設(shè)渠道襯砌機(jī)——混凝土入機(jī)倉(cāng)——?jiǎng)蛩傩羞M(jìn)——渠道成型——切設(shè)填充伸縮縫——養(yǎng)護(hù)。

③伸縮縫處理。采用水利部西北水科所在聚氯乙烯油膏基礎(chǔ)上研制的性能與其相同,但造價(jià)相對(duì)較低、止水效果好的新型伸縮縫止水材料——焦油塑料膠泥進(jìn)行填縫止水。

3 復(fù)合式渠道防滲技術(shù)施工保障措施

1）基礎(chǔ)處理時(shí)應(yīng)注意全面徹底清理渠床基礎(chǔ)上的腐殖土等雜物，對(duì)水流沖刷形成的空洞、蜂窩采用灰土或黏土進(jìn)行填充找平，并通過人工或機(jī)械進(jìn)行平整夯實(shí)。

2）土工膜鋪設(shè)時(shí)應(yīng)注意不能繃得太緊、不得打皺，拼接要牢固，兩端埋入土體部分呈波紋狀。所鋪的土工膜上應(yīng)用厚度7~10 cm的C15混凝土作為保護(hù)層，以保護(hù)膜料不被外力破壞和防止其老化。施工時(shí)，應(yīng)避免石塊直接砸在土工膜上。土工膜與周邊結(jié)構(gòu)物連接時(shí)，應(yīng)采用膨脹螺栓和鋼板壓條錨固，連接部位要涂刷厚2 mm的乳化瀝青粘接，以防發(fā)生滲漏。

3）混凝土板澆筑時(shí)模板應(yīng)分塊間隔安設(shè)，按照1—3—5—7—9或2—4—6—8—10的次序依次澆筑，這樣可以提高施工效率。養(yǎng)護(hù)時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，采用灑水養(yǎng)護(hù)、覆膜養(yǎng)護(hù)、草袋養(yǎng)護(hù)等措施進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)。

4）冬季施工時(shí)，應(yīng)采取調(diào)整配合比、摻用引氣劑、摻加早強(qiáng)劑、蓄熱法、外部加熱法、抗凍外加劑等方法，防止冰凍破壞，保證混凝土澆筑質(zhì)量。

4 結(jié)語

寶雞峽灌區(qū)近年來的實(shí)踐證明，復(fù)合式渠道防滲技術(shù)能夠使混凝土和土工膜兩種材料實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，具有顯著的濟(jì)技術(shù)性能。一是防滲效果好。其滲漏量是單純的混凝土防滲材料的1/6，是砌石材料的1/13，是不防滲土渠的1/21。二是延長(zhǎng)了渠道的使用壽命。土工膜防滲層鋪在混凝土保護(hù)層下，其壽命可達(dá)30年以上。同時(shí)，膜料防滲層可以保溫，有效減輕凍脹破壞，減少混凝土保護(hù)層裂縫，延長(zhǎng)工程壽命。三是與單純的混凝土防滲材料相比，兩者投資大體相當(dāng)，但防滲效果卻大大得到了提高。因此，對(duì)于北方灌區(qū)來說，采用混凝土與土工膜復(fù)合防滲技術(shù)，是一個(gè)費(fèi)省效宏的渠道節(jié)水措施，值得大范圍使用和推廣。