淺析農(nóng)田水利工程膜料防滲施工

關(guān)鍵詞：農(nóng)田水利；防滲施工；施工技術(shù) 

　　一、農(nóng)田水利存在以下問題 

　　1.1 農(nóng)田灌溉水源日益短缺，水資源無法滿足灌區(qū)用水的需要。隨著工業(yè)化和城市化的不斷發(fā)展，缺水矛盾日益突出。 

　　1.2 由于農(nóng)田灌溉有效利用低，農(nóng)田水利滲水量浪費較大，一般自流灌區(qū)渠系有效利用系數(shù)僅0.4～0.6。加劇了灌溉水源的供需矛盾。 

　　1.3 水利工程設(shè)施尚未全部改造，由于種種的原因，如缺乏田間工程、有灌無排，陳舊設(shè)施的灌區(qū)等，人為方面如管理體制不健全，管理措施不力，未充分發(fā)揮工程效益。 

　　1.4 投入新建工程少，各級政府重視不夠。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益低，工程難度越來越大，造價越來越高，缺乏人力物力的投入。 

　　二、農(nóng)田水利防滲材料應(yīng)以復(fù)合材料 

　　用混凝土或砌石等單一防滲材料，防滲效果和耐久性很難達到預(yù)期。隨著防滲膜料的發(fā)展，新的防滲復(fù)合材料出現(xiàn)，用柔性膜料作防滲層如塑膜、瀝青玻璃布油氈或復(fù)合膜料等，起防滲作用；膜料防滲層上層增加剛性材料或土料作保護層，如用混凝土等。主要起保護膜料防滲層延長工程壽命。揚長避短，主要優(yōu)點如下： 

　　（1）防滲效果好，明顯優(yōu)于不同材料防滲渠道的滲漏量。 

　�。�2）降低渠基土的水分，在保護層下，明鋪式膜料防滲減輕自然形成危害，減少保護層裂縫破壞，互補短處，優(yōu)勢發(fā)揮，延長了工程壽命。 

　�。�3）成本低�；炷�土防滲時的厚度10-14cm，采用混凝土作膜料防滲層的保護層時，減薄至4-8cm。節(jié)約的投資購買膜料使總造價低，復(fù)合材料防滲具有抵御自然侵蝕，減少維修和管理費用。 

　�。�4）防滲渠道大多舊渠改建工程，施工與行水時間存在矛盾。采用膜料，預(yù)制好混凝土板。工程施工可以在停水期，不影響行水。 

　　三、U 形防滲渠道新斷面 

　　U 形斷面、弧形坡腳梯形斷面、弧形底梯形斷面等防滲渠道的應(yīng)用，突破原有梯形或矩形。近年來結(jié)合工程具體條件，工程施工的地形特點。小型渠道推廣U 形斷面，大、中型渠道逐漸采用弧形坡腳梯形斷面、弧形底梯形斷面。優(yōu)點主要是： 

　�。�1）U 形斷面防滲渠道或比U 形斷面更接近于最優(yōu)水力斷面拋物線形斷面，近似于最佳水力斷面，水流條件好、流速快、輸水輸沙能力強。每km 輸水損失小3.7%，防滲效果最佳。 

　�。�2）采用弧形坡腳梯形斷面或弧形渠底梯形斷面防滲渠道的優(yōu)點是：流速分布均勻，流速較快，緩解防滲渠道凍脹變形分布的不均勻性，渠底起了反拱作用，近似最佳水力斷面，減少抵御自然侵蝕，裂縫和錯臺現(xiàn)象，成本較低。 

　　四、復(fù)合材料膜的施工應(yīng)用 

　　4.1 施工工藝流程 

　　基礎(chǔ)面開挖→土工膜鋪設(shè)→搭齊焊接縫→焊接→現(xiàn)場檢測→修補→再檢→回填土。 

　　4.2 鋪設(shè)前準(zhǔn)備工作 

　　4.2.1 開挖地基及清理。開挖地基后，清理，清除渠床尖銳物、石塊、鐵絲、雜草、樹根、硬土塊等雜物和淤積物。然后開挖鋪膜基槽斷面，根據(jù)尺寸挖成鋸齒形基槽。土工膜鋪設(shè)面要求基本平整，土體堅實，不能凹凸不平，裂紋等。清掃防滲范圍內(nèi)的草皮、樹根，有雜草要噴灑滅草劑。 

　　4.2.2 復(fù)合材料膜接觸面。復(fù)合材料膜接觸面與保護層之間的防護層，用粒徑小的砂土或粘土層鋪設(shè)厚度≥30cm。填方先填到鋪膜高度，上部與保護層填筑，沿一定方向鋪設(shè)，鋪設(shè)平順，松緊適度，填土應(yīng)分別夯實，其密度應(yīng)符合溝填方標(biāo)準(zhǔn)。清除的淤積物和其他雜物，另行堆放。渠槽土基要夯實、整平、順直。遇到巖石或砂礫石基槽，用適宜材料整平，鋪設(shè)防護層。預(yù)留10cm 左右的邊，焊接用專用熱焊機焊接，土工布用縫包機縫合。 

　　4.2.3 質(zhì)量控制和檢查驗收。開挖地基按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，基槽的高程和斷面尺寸嚴(yán)格按制，以符合保護層的厚度，開挖地基防止超挖。開挖后，檢查驗收符合各項要求，才能開始鋪設(shè)膜料。 

　　五、防滲施工方法 

　　5.1 膜料加工與鋪設(shè)方法 

　　5.1.1 膜料加工。膜料加工主要是剪裁、接縫等工作。成卷膜料應(yīng)因材施剪、因材施接，結(jié)合基槽斷面尺寸大小，以及每段長度剪裁。縱向鋪膜按基槽斷面尺寸，計所需膜料的幅數(shù)。橫向鋪膜的長度為一幅鋪設(shè)基槽斷面。膜料具有伸縮性，基槽實際輪廓長度長約50%剪裁的長度，同時應(yīng)滿足大塊膜料搬運和鋪設(shè)的方便。 

　　5.1.2 鋪設(shè)方法。（1）搭接法用于小型的膜料防滲渠道，或大中膜料施工的現(xiàn)場的連接，以20cm 搭接寬度。膜層應(yīng)平順，層間要潔凈，上游膜料一幅壓下游一幅，縫口吻合緊密。（2）鋪設(shè)方法重點介紹焊接法，首先鋪一層稍寬于頂部的平整的報紙或水泥袋紙在橫架頂部，沿接縫口拉順、拉齊、鋪平、擦試干凈下層膜料齊模架。鋪上層接縫膜料，再鋪一層紙，用預(yù)熱至規(guī)定溫度的調(diào)溫電熨斗，以30cm/min 的速度沿膜架頂均勻加壓行進。焊縫現(xiàn)場檢測方法：具體做法如下：首先焊縫現(xiàn)場檢查一般情況多為目測，看兩條焊縫是否平整、清晰、無皺、透明、無挾渣、氣泡漏點、熔點或焊縫泡邊等�；蚧蛘邔⒑缚p之間用焊槍焊死，用帶有壓力表的氣筒，夾住氣針，穿進焊縫之間的一個孔，檢測的每段間距為：1.5m≤間距≤3.0m 范圍為宜，復(fù)合材料測試規(guī)程要求壓力的控制在0.5Mpa≤控制≤2Mpa，時間范圍30s 左右。焊縫里面的氣不會泄漏，就視為連接合格�；蛘哂蔑@微鏡檢測，放在可疑處，發(fā)現(xiàn)有漏點、虛點、就用焊槍或膠粘劑處理�？捎檬痔岱獍鼨C對復(fù)合材料上的無紡?fù)凉た椢锏目p合，松緊適度，使膜與織物聯(lián)合受力。要求工作人員應(yīng)穿軟底、平底鞋，鋪好后及時覆土以免破壞鋪設(shè)平整。 

　　5.2 填筑保護層的方法 

　　5.2.1 浸水泡實法。砂土、濕陷性黃土等不易壓實的土類作為保護層，填筑過程把填土稍加拍實，留10%-15%填筑斷面尺寸的沉陷量。放小水逐漸使水位升高，反復(fù)浸水沉穩(wěn)定后，緩慢泄水。在填筑保護層裂縫，拉實，整修成設(shè)計斷面。 

　　5.2.2 壓實法。保護層填土?xí)r，首先把土中含有的雜物揀出，使用濕潤松軟的土料填第一層土，由水流方向由上向下填土，填土注意排氣。保護層根據(jù)需要的厚度，一次回填或多次回填。采用人工夯實，鋪土20cm 為宜，采用覆帶式拖拉機碾壓，鋪土30cm 為宜，切勿使用羊角碾壓實�？拷�膜料處，應(yīng)小心夯實，采用木夯、小鐵柞等輕型夯具。按設(shè)計要求控制夯實干密度，層與層需灑水、扒松，使層與層之間結(jié)合處更夯實。按斜面銜接接茬處，回填段交錯行夯，形成牢固的整體。邊坡寬需出20cm-25cm，便于削坡。嚴(yán)格控制保護層高程和厚度。 

　　5.2.3 粘貼法。以砂礫料和剛性材料作為保護層時，必須在鋪好膜料后，先鋪膜面防護層，以保護膜料的作用。然后再鋪砂礫料保護層，鋪設(shè)符合級配要求，振壓密實或逐層插捍。關(guān)鍵是防護層的鋪設(shè)，注意防止剛性材料撞破膜料，發(fā)現(xiàn)有孔洞或被穿破，要立即采取粘貼法修補。 

　　結(jié)語 

　　總而言之，農(nóng)田灌溉是保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增收的一項重要工程，渠道防滲技術(shù)能夠控制水資源的浪費，節(jié)約灌溉的成本方法。膜料防滲施工廣泛的應(yīng)用，有效地促進農(nóng)業(yè)節(jié)本增效的措施，值得推廣和應(yīng)用。