寶雞峽灌區復合式渠道防滲技術淺析

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，減少工程費用和維修管理費用。渠道防滲作為一項節水技術措施，近年來在寶雞峽灌區節水改造項目中得到了大量應用，取得了顯著的節水效果。

1 傳統渠道防滲技術措施的優缺點

渠道防滲技術措施可分為兩類，一類是通過壓實、抹光、摻入化學材料等措施，減少土壤空隙率，以提高土壤抗滲透性能；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，在渠床設置防滲層。這兩類措施，都可以達到減少渠道滲漏損失的目的。

寶雞峽灌區建成運行四十多年來，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合式等防滲技術。

（1）土料防滲：主要應用于斗分渠等田間渠道防滲，其優點是可就地取材，成本低，技術簡單，方便易行；缺點是耐久性不強，經過多次的凍融，防滲層會變得松散，甚至被剝蝕，會使防滲作用降低。

（2）砌石防滲：主要應用于支渠及重點斗渠防滲，其優點是取材方便，容易施工，具有較強的抗沖磨性和抗腐蝕性，能夠承受較大的渠道流速；缺點是經過長時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，對渠道安全造成不利影響。

（3）混凝土防滲：主要應用于干渠及重點支渠防滲，其優點是防滲效果好，耐久性強，糙率小，強度高，適應性廣泛；缺點是抗凍脹變形能力差，成本偏高。

（4）膜料防滲：主要應用于渠道臨時性防滲，其優點是原料輕便且易于運送，張弛能力強，用方便且造價低，抗腐蝕和抗滲透能力強；缺點是壽命短，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。

（5）混凝土下鋪土工膜復合式防滲：這種防滲技術措施的要點是，在已處理好的渠床基礎上先鋪設一層土工布，然后在其上澆筑混凝土，以達到防沖防滲的目的。這種技術措施防滲效果好，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 復合式渠道防滲施工

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

1）基礎處理。根據寶雞峽灌區實際，渠道基礎處理主要采取了以下方法：如渠基含水量很大，甚至為飽和狀態時，采用風干、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，采用換填土方法對渠基進行處理；流量小于2.0 m3/s的支渠,首先進行清淤和清理基土，再進行填筑；大于2.0m3/s的支渠，采用局部填筑補齊的方法填筑，且填筑面寬度一般應較設計加寬50 cm以上。

2）土工膜的加工和鋪設。寶雞峽灌區采用的復合土工膜規格為一布一膜，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。根據鋪膜基槽斷面尺寸大小及段長剪裁。縱向鋪設時，首先按基槽的斷面尺寸計算所需膜料的幅數；橫向鋪設時，以鋪設基槽斷面的長度為一幅。剪裁的長度應以其大塊膜料便于搬運和鋪設為宜。

②接縫處理。土工膜的接縫處理是一個關鍵工序，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。根據寶雞峽灌區多年的實踐證明，防滲土工布的厚度應不小于0.25 mm，否則容易產生氣孔而降低防滲效果。寶雞峽灌區大都采用焊接法，焊接搭接寬度一般不小于10 cm，采用雙焊縫焊接。

③鋪設。鋪設前應將基槽表面灑水濕潤,以保證膜料能與基床緊密貼合。縱向鋪設時，將按設計尺寸加工的大幅膜料疊成“琴箱”式，先橫向放在下游槽內，再將一端與先鋪好的膜料或原建筑物在現場焊接,再向上游拉展鋪開；橫向鋪設時，由渠道一岸經渠底向另一岸鋪設，鋪設速度應和混凝土澆筑速度同步，以避免膜料裸露時間過長。

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

①人工澆筑法。主要應用于斷面尺寸較大的干支渠工程。其施工工藝為：在鋪設好的土工膜上安裝側模——混凝土入倉振搗——側板澆筑成型——養護——安裝填充伸縮縫。底板澆筑按照同樣順序施工。

②機械澆筑法。主要應用于斷面尺寸較小的支斗渠工程。其施工工藝為：在鋪設好的土工膜上安設渠道襯砌機——混凝土入機倉——勻速行進——渠道成型——切設填充伸縮縫——養護。

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上研制的性能與其相同,但造價相對較低、止水效果好的新型伸縮縫止水材料——焦油塑料膠泥進行填縫止水。

3 復合式渠道防滲技術施工保障措施

1）基礎處理時應注意全面徹底清理渠床基礎上的腐殖土等雜物，對水流沖刷形成的空洞、蜂窩采用灰土或黏土進行填充找平，并通過人工或機械進行平整夯實。

2）土工膜鋪設時應注意不能繃得太緊、不得打皺，拼接要牢固，兩端埋入土體部分呈波紋狀。所鋪的土工膜上應用厚度7~10 cm的C15混凝土作為保護層，以保護膜料不被外力破壞和防止其老化。施工時，應避免石塊直接砸在土工膜上。土工膜與周邊結構物連接時，應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，以防發生滲漏。

3）混凝土板澆筑時模板應分塊間隔安設，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。養護時應根據現場施工條件，采用灑水養護、覆膜養護、草袋養護等措施進行混凝土養護。

4）冬季施工時，應采取調整配合比、摻用引氣劑、摻加早強劑、蓄熱法、外部加熱法、抗凍外加劑等方法，防止冰凍破壞，保證混凝土澆筑質量。

4 結語

寶雞峽灌區近年來的實踐證明，復合式渠道防滲技術能夠使混凝土和土工膜兩種材料實現優勢互補，具有顯著的濟技術性能。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。二是延長了渠道的使用壽命。土工膜防滲層鋪在混凝土保護層下，其壽命可達30年以上。同時，膜料防滲層可以保溫，有效減輕凍脹破壞，減少混凝土保護層裂縫，延長工程壽命。三是與單純的混凝土防滲材料相比，兩者投資大體相當，但防滲效果卻大大得到了提高。因此，對于北方灌區來說，采用混凝土與土工膜復合防滲技術，是一個費省效宏的渠道節水措施，值得大范圍使用和推廣。