浅析在灌区渠道防渗工程中土工布的应用

陈云兰

摘要：在一些灌区的渠道随着时间的推移，有许多的渠段已经出现渗漏现象，这样的后果势必造成灌区的水资源利用率的下降，影响灌区的农业的发展，为此，如何防渗是很多灌区所面临的严重问题。在本文中，笔者提出应用土工布来进行防渗，并具体讲述了其施工的方法。

关键字：防渗 土工布 施工方法

最近几年，由于土工合成材料的优异性能在岩石工程，尤其是在防洪抢险工程中被大量应用及其显著效果，被广大工程技术人员的高度重视。关于土工合成材料的应用技术，国家对此从反滤、防渗、加筋、排水、防护等方面，提出了规范性技术要求，使新材料的推广应用步伐大大加快了。该材料在灌区渠道防渗工程中得到广泛应用，结合施工实践，本文将浅析土工布的具体应用技术。

一、灌区工程概述

某灌区，是新中国成立后兴建的灌区，覆盖面积为1350平方公里，担负着7个镇的农业、工业和居民生活供水的重任，设计灌溉面积982平方公里，有效灌溉面积达532平方公里。提供灌区主要水源的高桥、地坑、贝岭，三大水库群，汇集大别山区1108多平方公里的来水，总库容6.21亿立方米。某灌区设计引水能力共605秒立方米。灌区渠网纵横，形成了蓄、引、提并举长藤结瓜式的灌溉网络，灌区80%以上农田实现自流灌溉。某灌区给当地的农业生产、居民生活、工业发展都做出了巨大的贡献，但是由于经历长时间的使用，多处渠道出现严重的渗漏现象严重影响了灌区水资源的利用效果。为此，要对该灌区的部分渠道进行防渗工程。在该工程中采用了土工布进行防渗处理。

二、土工布性能

土工布是一种新型建筑材料，原料是涤纶、晴纶、锦纶等高分子聚合物的合成纤维。按照制造方法分为：一为有纺土工布，二为无纺土工布。

有纺土工布，即经纬交织的土工布。其厚度较薄，一般厚度为0.2mm、0.4mm、0.7mm。其抗拉能力较强，约250kg/cm2，渗透系数较大，约6.1×10-4cm/s，且质地稳定，耐久性好。

无纺土工布，即不规则排列的纤维经粘结，针刺制成的网状物。常用是针刺型无纺土工布。这类土工布具有压缩性较强，孔隙度较大，导水性能较好，优于有纺土工布。

土工布的功能有防渗、反滤、排水、隔离、加固、防护、密封等作用，其与常规的砌石及砼材料防渗效果相比较，具有投资少，工艺简单，工期短，效果显著，渠道水资源利用效率高等优点，如某县河堤防工程施工中，有针对性地对两段河堤，分别采用土工布与传统方法施工。两者相比较可得知，使用土工布修筑的1000m河堤，共投资41.1万元，投劳3.12万个工日。而用传统方案修筑相同的长度河堤，则需投资54.74万元，投劳3.68万个工日，两者相比较显而易见，运用土工布新材料后，投资、投劳可分别降低20%和10%。在多个改造工程中成功使用了这种新型材料，不仅取得了显著的防渗效果，而且降低投资，缩短工期，可谓一举多得。

三、土工布具体施工方法

渠道砌护的主要作用就是防滲，减少输水损失，提高水的有效利用率。土工布的施工方法有砼模袋和土工防渗膜两种形式。

（一）砼模袋施工

用透水不透浆的无纺土工布缝制模袋，把拌好的砼装在模袋中，铺砌在渠底和渠坡，或先将模袋铺在渠底和渠坡上，再灌入砼。这样砼中多余水分可从模袋中挤压出来，使水灰比迅速降低，从而形成高强度的砼衬护。用这种方法衬护，其厚度一般为15-50cm，砼坍落度宜采用20cm左右。模袋柔性好，整体性强，能适应基面变形。同时砼模袋还可以用于水下衬护的修补。

（二）土工防渗膜施工

土工防渗膜施工是在薄膜的一侧或两侧贴上土工布，形成复合土工防渗膜。其形式有一布一膜、二布一膜等。

一布一膜是将树脂、增塑剂、抗老化剂等各种辅助剂，经压延、热熔涂覆至无纺布上，再经调理而成。二布一膜是将一布一膜即无纺土工布与PE膜经复合层处理而成。复合土工膜应按土工布在下、土工膜在上铺设。土工布作为土工膜的保护层，使保护防渗层不受损坏。为减少紫外线照射，增加抗老化性能，最好采用埋入法铺设。

在施工中，首先要用料径较小的砂土或粘土找平基面，然后再铺设土工膜。土工膜不要绷得太紧，两端埋入土体部分呈波纹状，最后在所铺的土工膜上用细砂或粘土铺一层10cm左右过度层。砌上20-30cm块石（或砼预制块）作防冲保护层。施工时，应尽力避免石块直接砸在土工膜上，最好是边铺膜边进行保护层的施工。复合土工膜与周边结构物连接应采用膨胀螺栓和钢板压条锚固，连接部位要涂刷乳化沥青（厚2mm）粘接，以防该处发生渗漏。

土工膜的接缝处理是一个关键工序，直接影响防渗效果。一般接缝方式有：①搭接：搭接宽度宜大于15cm；②缝纫后加防水涂料处理；③热焊：宜于稍厚的无纺布基材，焊缝搭接宽度不小于1 ； ④粘接：用与土工膜配套供应的粘合剂在连接面上加压即可。接缝时应做到无尘土、油脂和水份，接缝长度要大于10cm。

根据多年实践证明，防渗膜厚度不小于0.25mm，太薄可能产生气孔，且易在施工中受损而降低防渗效果。土工膜施工中，特别要注意做到铺设不宜过紧，不得打皱，拼接要牢固。要严格按技术规范施工，把好准备、铺设、拼接、检验和回填等五道质量关。由于土工布良好的防渗效果，目前，某灌区防渗改造工程建设中，大量采用该材料，受到了设计、建设单位的广泛好评。

四、总结

经过大量的灌区防渗工程的实践证明，土工布灌区防渗方面具有显著的效果，其优异性能显露无疑。为此，我们在渠道防渗方面应该大量应用土工布以提高水资源利用率促进灌区的农业发展，但是同时在进行土工布的施工中我们必须严格按照施工工艺和流程进行以充分发挥土工布的性能。

参考文献：

1、许四法、张豪 农业灌溉水渠防渗土工膜的温度敏感性及张拉力评价 农业工程学报 2011，？27（4）

2、余长洪、周明耀、姜健俊、乔保雨 灌区节水改造中防渗渠道断面的优化设计 农业工程学报

3、陆荣 现浇混凝土防渗渠道施工技术探讨 排灌机械 2001，？19（2）