趙異璇
(甘肅省定西市安定區(qū)引洮工程建設(shè)管理局,甘肅定西743000)
引洮供水工程是甘肅省實(shí)施的一項(xiàng)惠及民生的重大戰(zhàn)略性工程,是為了解決甘肅省中部定西、會(huì)寧等地區(qū)城鄉(xiāng)居民生活用水、工業(yè)用水、生態(tài)環(huán)境用水為主以及農(nóng)業(yè)灌溉、發(fā)電、防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的建設(shè)項(xiàng)目,該工程的實(shí)施,能實(shí)現(xiàn)該地區(qū)水資源的優(yōu)化調(diào)度,從根本上緩解水資源匱乏的問題。
在引洮供水一期支渠和田間配套工程施工中,各級(jí)渠道主要輸水建筑物有明渠、管道、渡槽(管)、倒虹吸、陡坡(管)等。在施工中,為了減少明渠輸水的滲漏現(xiàn)象,施工單位采用了土工膜施工技術(shù)。
引洮供水一期支渠工程中的明渠工程大致分為2種形式:一是C15砼預(yù)制“U”形槽;二是C15砼預(yù)制板襯砌的梯形渠。其中,C15砼預(yù)制“U”形槽主要是應(yīng)用于流量較小但縱坡較陡的地區(qū),在應(yīng)用中縱坡一般采用1/150~1/300,對(duì)于地面坡度較陡的平底梯形明渠,根據(jù)具體的地形特點(diǎn),采用了1/220~1/1 000;而C15砼預(yù)制板襯砌的梯形渠主要是應(yīng)用在流量較大但坡度較緩的地區(qū),應(yīng)用中縱坡一般采用了1/250~1/1 000。引洮供水一期支渠工程實(shí)際完成了10條,總長(zhǎng)度為92.7 km,其中“U”形槽的長(zhǎng)度為47.2 km,而平底梯形渠的長(zhǎng)度為9.4 km。
引洮供水一期田間配套渠道中的明渠工程在設(shè)計(jì)上采用了預(yù)制C15砼“U”形槽,縱坡一般采用了1/100~1/2 000。在實(shí)際施工中,田間配套工程實(shí)際完成斗(農(nóng))渠(管)1 213條,總長(zhǎng)度達(dá)到了694.37 km,其中“U”形槽的總長(zhǎng)度為313.3 km。
土工膜防滲施工方式具有較好的防滲效果,而且造價(jià)較低,在施工方面也較為簡(jiǎn)單。土工膜是一種高分子合成的材料,是一種相對(duì)不透水的材料。在水利工程施工中,應(yīng)用的土工膜材料有聚乙烯(PE)材料、聚氯乙烯(PVC)材料及氯化聚乙烯(CPE)材料等[1]。一般來說,行業(yè)中普遍認(rèn)為防滲系數(shù)K<10~14 cm/s的土工膜是不透水的,但在具體的施工中,只要滲透系數(shù)K<(10~13)~(10~15)cm/s,且材料不存在質(zhì)量問題的土工膜都可以滿足工程需要。在實(shí)際工程應(yīng)用中,土工膜的厚度普遍在0.5~1.5 mm[2]。
土工膜作為明渠防滲結(jié)構(gòu)的主體,由于其構(gòu)造的原因,在支持層的顆??障短幫嬖诒∪醐h(huán)節(jié),在工作水壓力較大的情況下,很容易出現(xiàn)被壓破擊穿的現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)這些問題,會(huì)影響明渠輸水的防滲性能,導(dǎo)致水資源的大量滲漏,從而影響農(nóng)業(yè)灌溉水的使用效率[3]。在實(shí)際施工中,土工膜在與其他材料共同作用時(shí),會(huì)因?yàn)槭艿降膲毫^大,或者是接觸層的土粒較粗等因素的影響,導(dǎo)致其出現(xiàn)一定的破損,喪失防滲性能。
引洮供水一期工程中的明渠工程,因?yàn)槭┕に诘靥幱邳S土高原,部分施工地的地基是濕陷性黃土地基,在這種地基下施工,施工企業(yè)主要采用了原土翻夯1.0 m的措施,對(duì)濕陷性地基進(jìn)行了處理。其中,平底梯形渠普遍采用了M10水泥砂漿,將其砌成6 cm厚的C15砼預(yù)制板,并在其下設(shè)置了2 cm厚的砂漿找平層以及0.2 mm的聚氯乙烯塑料薄膜;針對(duì)預(yù)制C15砼“U”形槽,其長(zhǎng)度設(shè)為每節(jié)1 m,槽身的厚度為6 cm,下設(shè)了一層一布一膜的復(fù)合土工布。此外,在支渠建設(shè)中,每隔5米設(shè)置了1道伸縮縫,其中的填充材料普遍為鋸末水泥砂漿及聚氯乙烯膠泥。支渠的內(nèi)側(cè)渠堤寬為1 m,外側(cè)渠堤寬為2 m;挖方邊坡1∶0.75~1∶1.0;填方渠道夯填外邊坡為1∶1.25。
對(duì)于田間配套渠道工程,設(shè)計(jì)橫斷面型式為預(yù)制C15砼“U”形槽,縱坡一般采用1/100~1/2 000。對(duì)地基渠段的處理,普遍采用了原土翻夯0.5 m的措施對(duì)地基進(jìn)行處理。槽身厚度設(shè)為6 cm,每隔5米設(shè)置1道二氈三油的伸縮縫。斗渠的渠堤寬度設(shè)為l m,與路結(jié)合的路寬設(shè)為2 m,農(nóng)渠渠堤的寬度為0.6 m;填方渠道夯填外邊坡為1∶1.5。
土工膜是一種薄膜材料,其厚度普遍在0.5~1.5mm,在較大的壓力下會(huì)受到破壞。因此,在鋪設(shè)的過程中施工人員必須保持土工膜的完整性,避免土工膜的結(jié)構(gòu)遭到破壞,從而影響防滲效果。在實(shí)際鋪設(shè)施工中,施工人員必須嚴(yán)格遵守相應(yīng)的規(guī)范與施工要求,對(duì)下墊層進(jìn)行一定的處理,除去下墊層表面的雜質(zhì),并在鋪設(shè)過程中保證土工膜的松緊程度,避免鋪設(shè)過程中出現(xiàn)氣泡、褶皺或過于緊繃的情況。在進(jìn)行保護(hù)層施工之前,施工人員還必須對(duì)土工膜的邊角進(jìn)行一定的保護(hù),避免土工膜被風(fēng)吹動(dòng)[4]。
在土工膜鋪設(shè)的過程中,有時(shí)因明渠工程的寬度較大,還必須對(duì)幅寬有限的土工膜進(jìn)行拼接。目前,在對(duì)土工膜進(jìn)行拼接時(shí),常用的手法主要有現(xiàn)場(chǎng)焊接與粘接這兩種手段。其中,焊接法主要包括電熱鍥焊接、熱熔擠壓與高溫氣焊等。在運(yùn)用焊接法時(shí),必須密切注意膜與膜之間在高溫狀態(tài)下是否緊密結(jié)合,特別是土工膜的薄弱段,是否出現(xiàn)斷裂的情況,以免影響到土工膜的防滲效果;而粘接法相較于焊接法,其過程更加復(fù)雜,對(duì)于施工環(huán)境以及質(zhì)量控制的要求較高,一般情況下只適用于坡度較為平緩的渠道施工,而且在施工中,還必須使用木錘對(duì)其進(jìn)行擊打,以保證壓實(shí)的效果[5]。
在土工膜防滲施工中,錨固施工主要是為了確保土工膜的防滲結(jié)構(gòu)與壩體或其他防滲結(jié)構(gòu)之間形成完整的渠道輸水防滲體系。施工中施工人員應(yīng)確保土工膜的上邊緣埋入到錨固槽內(nèi),并保持一定的嵌入長(zhǎng)度,或者是在施工中與壩頂?shù)姆览藟o密連接在一起,而其下邊緣則應(yīng)嵌入到壩底,以有效防止地基出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象[6]。
在明渠輸水工程中,使用土工膜能有效解決渠道滲漏的問題,施工簡(jiǎn)單且具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。本文以引洮供水一期工程中的明渠工程土工膜施工為例,探討了輸水明渠防滲土工膜的施工,希望能為相關(guān)企業(yè)的施工提供參考。