浅析南水北调总干渠堤身防渗施工技术

张俊平

摘要：本文以南水北调总干渠某段防渗工程为例，分析了其采取的防渗措施，望其施工技术对类似工程有所帮助。

关键词：南水北调；干渠；防渗施工

中图分类号：TV 文献标识码：A

发展节水型农业行之有效的节水技术有渠道防渗、低压管道输水、改进地面灌溉技术、发展喷灌与微灌、实行节水灌溉制度等。渠道的渗漏水量不仅降低了渠系水的利用系数，减少了灌溉面积，浪费了水资源，而且会引起地下水位上升，招致农田渍害，在有盐碱化威胁的地区，还会引起土壤的次生盐碱化，同时还会增加灌溉技术和农民的水费负担，甚至会危及工程的安全运行。为了减少渠道输水损失，提高渠系水利用系数，一定要采取渠道防渗工程措施，减少渗漏损失水量。

一、工程概况

南水北调中线一期工程总干渠A段,明渠断面多采用梯形,基本由全挖方、半挖半填和全填方三种方式成渠,渠道设计纵坡1∶25 000,水深7.0 m,底宽17.0～24.5 m。过水断面全部用C20混凝土衬砌,其下大多铺设双面复合土工膜防渗。根据成渠方式和地下渗水情况,土工膜下布置排水系统,包括垫层、排水板、逆止阀等,主要功能是排除地下水,保证衬砌稳定。挖方渠道一级马道以上、填方渠道背水面渠坡,根据坡高及地质条件采用浆砌块石拱、浆砌块石框格、草皮等措施护坡,背坡排水采用浆砌石+贴坡排水。

二、南水北调总干渠堤身防渗施工技术

（一）复合土工膜

渠道复合土工膜施工分为清基、铺设、焊接、覆盖等几个步骤，现分述如下：

1、清理渠坡基面

在复合土工膜铺设前，应清除基面上可能损伤复合土工膜的带棱硬物，填平坑凹，按要求处理好坡面，渠道土方填筑及坡面修整完毕，坡面平整度、压实度均需达到设计要求后方可进行复合土工膜的铺设。

2、复合土工膜焊接试验

复合土工膜的拼接应进行现场试验，确定焊接温度、焊接机行走速度、温度调节系数等参数，试验结果批准后方可进行现场施工。

3、复合土工膜铺设

（1）外观检查

铺设前应检查复合土工膜外观质量，土工膜不允许有沙眼、疵点杂质，记录并修补出现的机械损伤等缺陷，严重的予以更换。

（2）复合土工膜的铺设方法

渠道复合土工膜铺设分为渠底铺设、坡面铺设2个部分。铺设时，应在气温5℃以上，风力4级以下，无雨、无雪的天气施工，按流水作业的顺序分区分块进行，采用人工铺设。铺设方法：沿渠道轴线方向水平滚铺。坡面铺设在坡面验收合格后，从顺坡面轴线方向滚铺，与渠底的复合土工膜连接采用丁字形连接。为保证防水层整体质量，避免形成十字缝。铺设过程中，作业人员应穿平底布鞋或软胶鞋，机械不得碾压土工膜及其保护层，施工时如发现土工膜损坏，应及时修补。

（3）焊接中应注意的问题

采用热熔焊法施工，为了确保焊接质最，焊接应尽量在厂内进行，但为了施工方便，复合土工膜幅宽又不应太宽，必须在施工现场拼接。对拼接处的施工质量要控制好，

做好现场检验和仔细检查。在土工膜的拼接处注意沿渠道轴线方向上游的膜要压在下游的膜上面；在同一个断面上边坡上面的膜要压在下面的膜上面。

4、上覆保护层

复合土工膜焊接完并经质量验收合格后，及时现浇混凝土面板以防止其在紫外线照射下易老化和其它因素引起的破坏。

（二）塑料排水板

1、材料

本工程段应用塑料排水板作为渠道渗水、地下水渗水排水材料。对排水板的技术要求为：孔隙率大于90%，压缩十分之三时抗压强度为80kPa。

塑料排水板结构类似方便面，高达90%的孔隙率使其透水性有了根本保障，水流进入排水板后，可顺畅的汇集到渠底齿墙内的φ250mm PVC管内。而排水板表层包裹的土工布则形成了一层过滤体，避免土颗粒进入排水板内部，造成堵塞，确保在渠道相当长的运行期内，排水板不会有失效现象。

2、排水板布置

排水板布置在土工膜下部，渠道坡面上。顺水流方向布置人字型排水板，横向间距按2m控制。垂直水流方向布置直线型排水板，顺水流向间距为4m；齿墙底面齿槽与坡脚间安装直线型排水板。通过上述排水板的布置，将坡面划分为2m×4m的网格。排水板就像渠道排水系统内的毛细血管，渗水就近渗入后，最终汇流至齿墙内的φ250排水干管内，构成一套完整可靠的排水体系。

3、现场施工

排水板安装遵循从下到上，先直线型后人字形的安装原则。安装前，应在对应位置人工开槽，使排水板安装后顶面与建基面平齐。

排水板安装时，可根据现场实际情况及设计图纸要求，人工用砂轮切割机对塑料排水板进行切割加工，切割前事先将土工布翻开，以防止排水板拼装时土工布搭接长度不够的欠缺。

相邻两块排水板连接前，首先将塑料排水板外裹土工布翻起，再用厂家自带的塑料挂钩将两块排水板进行紧密连接，最后将翻起的土工布翻下，人工用封包针进行缝扎。如土工布搭接长度过短，需在接头处包裹同等材质的土工布，包裹宽度不小于20cm,人工再用封包针进行缝扎，确保塑料排水板外裹土工布的过滤作用。

（三）浆砌块石框格

砌石块石从C2石料厂调选，采用装载机装入加有蓖条筛的自卸车筛分块石（D≥8cm），把筛分的合格料（D≥8cm）采用装载机集中堆存，并采用20T自卸车拉运至工作面备料；坝后砂砾料坡面，先采用1.6m3挖掘机按照设计线预留10cm削坡，在砌石前人工再对砂砾料基础面进行二次精修并采用1t平面振动夯板洒水夯压，压实度达到设计要求。测量放样，把浆砌石框格中线放样拉线，砌筑砂浆采用拌和站拌制，混凝土搅拌运输车运至施工现场，人工运至作业面，人工砌筑浆砌石，框格砌筑完成后，人工填框铺筑，填充密实稳定，表面平整度与浆砌石框格一致。

浆砌石采用铺浆法砌筑。砌筑时确保砂浆饱满及表面平整度达到设计要求，浆砌石砌筑过程中应注意以下几点：

（1）砂砾料基面清理主要为坡面精修处理，将表层不合格土、杂物等清除。砌筑时对于基面欠填处，人工补细料并适量加水用振动夯将基础夯实；对于超填时进行人工修坡（厚度大于30cm采用挖掘机修坡），将坡面精修到设计面后人工采用平板振动夯设备进行施工夯实。

（2）砌筑前应放样立标，拉线砌筑；砌筑应分层，各层砌筑均应坐浆，随铺浆随砌筑；砌体的灰缝厚度为20～30mm，砂浆饱满。石块间较大的空隙先填塞砂浆，后用碎石块或片石嵌实，不得先摆碎石块后填砂浆或干填碎石块的施工方法，石块间不能相互接触。

（3）砌石应平整、稳定、密实和错缝。

（4）水泥砂浆勾缝清缝在砌石体砌筑24h后进行，缝宽不小于砌缝宽度，缝深不小于缝宽的2倍，勾缝前必须将缝槽冲洗干净，不得残留灰渣和积水，并保持缝面湿润。

干砌石护坡在浆砌石框格完成后养护3天后方可进行，石料运输用钢板溜槽自上而下运送到填料部位，分层填筑。砌石应垫稳填实，与周边砌石靠紧，严禁架空；坡面上的干砌石砌筑，以一层与一层错缝锁结方式铺砌。砌体外露面的坡顶和侧边，应选用较整齐的石块砌筑平整。由低向高逐步铺砌，要嵌紧、整平，铺砌厚度应达到设计要求。

结束语

南水北调总干渠本段堤身防渗工程实施过程中，严把工程质量，技术水平不断提高，降低了输水损失，提高了灌溉效益，缩短了流程时间，提高了输水能力，实现年节水量约为250万m3，效果较为显著。

参考文献

[1]王跟前.浅析南水北调总干渠叶县段渠堤堤身防渗排水设计[J]. 甘肃水利水电技术,2013年12期.

[2]蒋晓峰,蒋雪梅,林志文,张春哲.聚乙烯PE复合膜在罗廉干渠输水防渗节水工程中的应用[J].现代农业科技, 2013年18期.