淺談防滲帷幕在堤防加固中的應用

張德友

淺談防滲帷幕在堤防加固中的應用

張德友

防滲帷幕在水利工程堤防防滲中應用較為廣泛，其工作原理一般是利用專門的開溝造槽機械開出一定寬度和深度的溝槽，在溝槽內鋪設塑膜，再填以回填土，形成以塑膜為主體的防滲帷幕，起到防滲作用。該工藝的主要特點有兩個方面：一是充分利用塑膜的良好防水性，防滲效果較其他一些防滲截滲措施更為明顯；二是形成的塑膜防滲帷幕連續、均質、整體性好，適應變形能力強。該技術曾在分淮入沂淮沭河兩側堤防、新沂河南北大堤、沭陽閘上下游堤防和柴米閘加固中均有應用。

一、施工方法和要求

1.工藝流程

（1）工藝原理

防滲帷幕技術是通過主機帶動鏈條轉動，利用刮刀對原狀土進行刮、削，將其帶出地面，形成滿足設計要求的溝槽，并充灌漿液進行槽孔護壁，利用鋪膜裝置在溝槽內鋪設聚乙烯土工膜，再用土回填溝槽，形成以土工膜為主體的防滲帷幕，以達到截滲的目的。

（2）工藝流程

防滲帷幕工藝流程見圖1。

2.施工方法

（1）場地清理、平整

將施工范圍內樹木、雜草等清理后，用挖掘機整平鋪膜作業面，以滿足鋪膜機械作業施工需要。

（2）施工測量放樣

根據控制高程點、施工控制點測放施工軸線及起始點樁位，在施工軸線上每間隔10m測放一鋪膜控制樁位，用水準儀測定各樁位處地面高程。根據設計膜底高程和實測樁位點地面高程確定鋪膜深度，制成機械垂直鋪膜深度施工控制表。所有施工測量均按照《水利水電工程施工測量規范》要求進行。

（3）挖槽及槽壁維護

挖槽在施工軸線上進行，采用24.5cm寬度刮刀挖槽，控制槽孔寬度不大于26cm，利用垂直鋪膜機械尾部卷揚控制挖槽深度。按鋪膜深度施工控制表控制挖槽深度大于設計槽深0.1m左右，每10m長利用測繩實測槽深，確認槽深符合設計要求后，依靠垂直鋪膜機頭部的牽引設備與方向盤控制開槽機械前進速度及方向，在設計鋪膜軸線上挖槽施工。成槽時密切注意槽孔內漿液的消耗情況，及時補充漿液，若漿液不能滿足槽壁穩定要求時，配置優質泥漿護壁，泥漿比重1.05～1.25，粘度18～25s。必要時用特制的木支架支撐已成槽未鋪膜段孔壁。

（4）卷膜

根據垂直鋪膜深度，選擇幅寬10.80m、厚0.2mm規格的塑膜。卷膜場地做到寬敞、平整、表面干凈無堅硬物。將檢驗合格滿足設計幅寬的土工膜，采用專用設備沿幅寬方向整齊地卷在直徑為50mm的鍍鋅管上；每卷膜長度60m左右，成卷后的直徑不大于槽寬，以便膜卷在槽孔中能自如轉動。卷膜應在質檢員的監督下進行，卷膜過程中控制卷膜速度，用力均勻，并做好記錄。卷膜過程中檢查膜的外觀，如有孔眼等缺陷或損傷，及時用新鮮母材修補，補疤每邊超過破損部位10～20cm。卷好的膜卷捆好后，襯墊軟質材料，上部覆蓋彩條布，并交由專人負責保管，防止在日光下暴曬或被利物劃破。

圖1　　防滲帷幕工藝流程圖

（5）塑膜的聯接

根據工程技術要求，土工膜卷與卷之間采用縫接工藝聯接?？p接工具采用手動縫紉機?，F場縫接土工膜時，先用干凈紗布擦拭縫接搭接處，做到無水、無塵、無垢，并將土工膜平行對正；縫接前先做小樣縫接試驗，以取得手動縫紉機良好工作狀態，然后進行正式縫接?？p接形式采用雙道縫合，要求折疊四層，其縫合的縫接寬度應大于200mm，縫合的針距適中，縫線連續、無斷線、無跳針，保證接縫處結合牢固、可靠?？p接處膜卷聯接合格后，下入槽內時，緩慢操作，確保土工膜聯接處不被拉裂。

（6）塑膜的鋪設

將卷好的合格膜卷裝入直徑為38mm的鍍鋅管（鋪膜桿），安裝在開槽機尾部的起吊設備上，將膜卷垂直緩緩下沉，保持土工膜不變形、不拉裂，準確地沉至設計深度。隨著槽孔的不斷形成，利用起吊設備對鋪膜桿上、下的牽引，在開槽機前進時同步進行展膜、鋪設。土工膜的鋪設由專人操作、監控并及時填壓土體將膜頂、膜底固定，確保土工膜不上浮、不下滑，控制土工膜高出槽孔0.3～0.5m左右。鋪膜時保持刀臂尾部刀具與膜卷的距離，做好土工膜的鋪設、聯接記錄。

鋪膜過程中隨時檢查土工膜的外觀有無破損、麻點、孔眼等缺陷。如發現膜面有孔眼等缺陷或損傷，及時用新鮮母材修補，補疤時每邊超過破損部位10～20cm。

（7）溝槽回填

土工膜鋪設完畢后，從膜的下游側回填土，以確保鋪膜緊貼上游側，回填土表層要壓實，密實度不低于原堤身?；靥钋皩⒁唁伒耐凉つぜ颁伳ぞ砼c卷之間的聯結作一次詳細檢查，回填土料盡量利用開槽土方，以減少土源的補充量，回填土不足部分，在規定的取土范圍內取土。盡量縮短成槽和回填的間隔時間，防止槽壁臨空面過大和臨空時間過長導致槽壁坍塌。回填按施工順序方向進行，一般保持與刀具的距離約為1.5倍的槽深。回填時一般為人工用鐵鍬自塑膜的下游側回填，以確保土工膜緊貼上游側。對較遠處土源，采用人工或機械將其先堆積在槽口，再由人工破碎后向槽內回填。回填土料中不含雜物和土塊，不摻有小塊石和砂礓?；靥钔亮媳３譂駶櫍舫霈F風干現象則先用水澆濕，以防止干土塊堅硬的棱角在下入溝槽時刮破土工膜?；靥钔劣谜承酝粒瑥纳喜客蹆冉倨湎鲁粒?～10天沉降后，往槽內補充填土，并夯實。

（8）現場恢復

施工完畢后，及時恢復已完工段的地貌原狀，回填泥漿池、槽等。

（9）避免難工措施

施工時利用有效辦法清除淺層的障礙，避免損壞挖槽機械而造成施工不連續形成難工段。該工程采用的是刮板式挖槽機械挖槽，其特點是可將堤身中孤立塊石及零星障礙挖出，保證施工開槽的連續性，地下深處的塊石則用挖掘機挖出再進行回填夯實等加固處理后鋪膜，避免難工段的形成。

3.注意事項

（1）要嚴格控制膜頂高程，在施工軸線上每間隔10m測放一鋪膜控制樁位，用水準儀測定各樁位處地面高程。

（2）為了確保鋪膜深度，考慮溝槽淤沉，一般需超深開挖溝槽10cm。

（3）鋪入槽內的塑膜必須完好無損。在塑膜裝卸、運輸、存放及卷膜過程中，需小心輕放。

（4）塑膜連接采用縫合，縫接寬度應大于20cm，縫合的針距適中，縫線連續、無斷線、無跳針，保證接縫處結合牢固。

（5）回填土料中不含雜物和土塊，不摻有小塊石和砂礓。回填土料保持濕潤，以防止干土塊堅硬的棱角在下入溝槽時刮破土工膜，并盡量縮短成槽和回填的間隔時間。

二、質檢檢測

防滲帷幕施工結束，待槽孔沉實基本穩定后，隨機在鋪膜接縫處開挖探槽以檢驗鋪膜質量，探槽寬1.5m，深1.5～2.9m。主要檢查塑膜的平整、完好度和回填土質量及回填土干容重。探槽表明，機械垂直鋪膜整體施工質量很好，鋪膜平整，土工膜完好無損，接縫牢靠，兩道縫線間距大于20cm，回填土干容重等符合設計要求。

三、結束語

防滲帷幕技術施工工藝簡單、設備簡易、操作方便、造價低，堤防防滲效果顯著，對環境要求不高，具有良好的工程效果，在水利工程堤防防滲處理中具有良好的推廣應用前景■

（作者單位：江蘇省淮沭新河管理處223005）