水利工程中防渗渠道施工工艺的应用

水利工程中防渗渠道施工工艺的应用

诸 清

南京鸿懿建设工程有限公司 江苏 南京 210000

摘 要：下文根据某地区的灌区使用情况，基于聚乙烯土工膜防渗渠道施工技术，对该地区的防渗渠施工方法、注意事项等进行了详尽论述，望给广大从业者提供有价值的参考借鉴。

关键词：水利工程；施工技术；防渗渠道

渠道送水是我国多地水利建设采用的主要送水形式，主要起到节约灌溉水、降低地下水位，满足民生需求的作用。受材料影响，渠道送水必然会出现水渗透问题，我国传统土渠系水利用系数一般为0.30左右，渗漏和蒸发程度较高，水资源浪费严重。我国是一个水资源贫乏的国家，被列为世界上13个最贫水国之一。我国人均水资源占有量约为2,100立方米。据统计，我国农田灌溉水有效利用系数仅为0.53，远低于发达国家0.80的平均水平。而许多地区受经济发展情况限制以及地形限制，不具备使用滴灌技术、喷灌技术的条件。因此，必须采取渠道防渗措施，降低渠道送水渗漏量。 一、水利工程概况 某灌区是省内最大的灌区之一，位于盆地地形内，引用当地河流灌溉，控制灌溉面积约为2.6万公顷，该灌区运行情况关系着省产粮成果。该灌区兴建于上世纪五十年代，共有两条主干渠，二十余条支渠，近两千条农渠，形成一个覆盖百余乡村的灌溉网络，数十年来，灌区大约引水35亿立方米，在促进当地农业发展，改善民生条件方面起到了至关重要的作用[1-2]

。 传统渠道建设，多采用混凝土预制板、浆砌石护坡等防渗技术，技术方法落后，多地存在冻胀问题，且防渗结构使用年限极短。伴随技术不断发展，聚乙烯土工膜在水利工程建设中的应用越发成熟。聚乙烯土工膜采

用高分子聚合物材料加工而成，根据其透水

系数，可将其确定为不透水材料，且和其他

防渗技术相比，聚乙烯土工膜表现出成本低

廉、施工过程相对简单、抗冻性能好、定型

性能好、韧性高、重量轻等优势。故该灌区

决定，采用聚乙烯土工膜对存在严重老化现

象的灌渠进行修复。

二、渠道结构设计 该灌区具有渠道断面宽、渠道较长等基本特征，技术人员结合国内成熟技术研究成果对多种不同的防渗改造方式进行了对比、研究，具体为：（1）现浇混凝土护坡或者预制混凝土，不能应对当地冬天存在的冻融问题，其使用寿命较短；（2）重力式浆砌石侧墙+塑料布+底部防冲坎，结构坚固，抗渗性能良好，但是施工周期较长，且造价较高；（3）直接采用塑料布防渗，施工土方量较大，施工改造过程中需要征用附近耕地，且不能够解决垮塌问题；（4）塑料布+干砌石护坡，其牢固性相对较高，但是使用寿命较短[3-5]

。 该灌区渠道表现出土质软、土质持力性差、纵坡平缓、冲淤平衡等特征，考虑到当地石料较为丰富，为提高干渠、支渠的防渗性能、防冲性能，经过全面比选，确定采用150

幸福生活指南

浆砌石土工膜防渗的方式，渠道护坡采用重力式挡土墙，在提高其防渗性能的同时，实现进一步加固。 根据一般力学理论，对灌区渠道横断面进行重新设计，最终确定渠道两侧重力式浆砌石挡土墙顶部宽度为400mm，迎水面边坡坡度比为1:0.3，背水面为直角，基础深度为800mm，基础前部托台宽度为20mm。为避免渠道在实际使用中，因力变化导致不均匀沉降、收缩而产生裂缝，根据测算，将25m作为节点，每间隔25m设计一道沉陷缝，同时在缝隙内铺填聚乙烯泡沫板，渠道底部铺土工膜，土工膜铺设高度在高程以下60mm，根据拟改造渠道的实际上使用情况，为加快改造效率，缩短工期，降低对周边环境的影响，渠道底部不施做衬砌，而是将原渠道土料作为保护层，增加防冲坎。据测算，该措施节约了约30%的改造成本，同时还解决了大水冲刷隐患[6]

。为避免聚乙烯土工膜在使用中被刺破，影响防渗性能，在渠道墙底部分铺设水泥砂浆（砂浆配比为1:4），然后在墙后、砌体后均匀涂抹黄泥。 目前，国内生产聚乙烯土工膜的技术已经较为成熟，市场上有大批量的高密度聚乙烯土工膜，其密度可达0.94g/cm3，拉伸强度最大可达18MPa，延展率最大可达900%，耐腐蚀且无毒性，理论使用寿命在50年左右，长度、宽度可根据实际情况选择。

三、防渗渠道施工工艺流程 防渗渠道施工应完全按照国家现行标准SL/t231-98进行，该灌区防渗渠道施工流程为：（1）根据灌区网络走向放线，确定防渗渠边线、中线；（2）开挖土方然后夯实，夯实后，保证夯实处容重需控制在1.6t/m3左右；（3）底部清理，抄平完成后，平铺土工膜；（4）检查土工膜是否平整，然后焊接土工膜接头部分；（5）在土工膜面层上平铺水泥砂浆，同步开始砌筑墙体：（6）墙体砌筑完成，均匀涂抹黄泥，土工膜从底部拉开，平铺至挡土墙后部；（7）砌体达到设计要求后开始夯实回填土。 聚乙烯土工膜施工过程中要注意：（1）在平铺聚乙烯土工膜前，需将渠底部铲平，槽土底部需要夯实、平整，注意避免尖锐杂物刺破聚乙烯土工膜。聚乙烯土工膜铺设需完全遵循设计要求，根据设计断面进行削坡处理，同步清理施工作业面存在的杂物，比如树根、草根、石头等。在地面高差较大的地段，必须找平，保证渠底部均匀过度，保证其平整度满足要求，保证聚乙烯土工膜和地面完全吻合；（2）聚乙烯土工膜铺设必然存在聚乙烯土工膜焊接的情况，焊接应保证聚乙烯土工膜搭接处在0.1m以上，采用150W电烙铁高温焊接。焊接前，技术人员需检查聚乙烯土工膜表面是否存在污物，检查聚乙烯土工膜平整度后可开始焊接作业。焊接完

成后，注意检查焊接接缝处的施工质量，根据环境条件及时控制焊接行走速度以及焊接温度，一般温度需要控制在170摄氏度左右，行走速度控制在30cm/min左右。若发现有气泡、跑边等问题，需重新焊接或补焊；（3）为保证聚乙烯土工膜铺贴紧密型，确保其紧贴在渠道底部，可考虑在基底平整度检查完成后，适当洒水湿润。纵向铺贴过程中，根据设计要求，将聚乙烯土工膜叠放，先横向放在下游槽内,再将一端与先铺好的膜料或原建筑物在现场焊接,最后向上游拉展铺开。需

注意，聚乙烯土工膜的铺贴速度需要和水泥砂浆摊铺速度、砌石速度相匹配，避免聚乙烯土工膜在外界暴露过长实践，同时注意聚乙烯土工膜的张弛程度，避免渠道在投入使

用后土工膜褶皱形成渗水通道，导致防渗渠

道作用失效；（4）根据施工规范、设计要求，施工前根据灌区渠道走向，制定完善的施工进度计划以及施工组织方案，确定基本的质

量管理标准，形成健全的施工质量保证体系，

建议从单元工程施工开始，就严格落实“三

位制”，以提高工程施工质量；（5）严格控制放线过程，采用经纬仪、钢尺等工具确保放线精度。

结束语 综上所述，防渗渠道施工对于提高灌溉水利用率有着至关重要的作用，防渗渠道施工工艺和新的防渗材料有直接关系，上述土工膜是目前较为成熟的防渗材料，望广大从业者能够在实践中验证各类新材料的应用效果，以提高防渗渠道施工水准。 参考文献 [1]姜力宁,刘江,吴振军,等.浅谈小型水利工程湿陷性黄土土质边坡防渗体系施工[J].施工技术,2018,47(S4):565-568. [2]王大辉,袁群,史长城,etal.改性橡胶混凝土在赵口灌区渠道衬砌中的应用[J].人民黄河, 2018. [3]纪杰杰,李洪涛,高尚,等.富浆胶结砂砾石防渗保护结构施工工艺及质量控制方法[J].中国农村水利水电,2018,433(11):160-164+ 169. [4]梁心宁,谢文鹏,安凯军,等.导杆式旋切成槽构筑薄防渗墙施工技术研究[J].中国水利水电科学研究院学报,2019(3):219-225.

[5]世荣闫.农田水利工程中防渗渠道施工工

艺的应用[J].2020. [6]马宾.水利渠道工程防渗施工方法浅析[J].地下水,2018,040(001):113-113.