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土工膜在灌溉渠道防滲設計與施工

發布時間:2018-12-27 17:47   閱讀:次   字號:  

幾千年來,我國都是用土渠將灌溉水從水源輸送到田間。這樣有大量的水在還沒送到田間就已浪費掉了。我國現有灌溉渠道水利用係數很低,一般為0.30~0.50。因此在輸水過程中節約水的潛力很大。常用的方法有渠道防滲和管道輸水兩種。

渠道防滲所采用的材料有很多種類,常用土料、水泥土、石料、膜料、混凝土和瀝青混凝土等材料建立渠道防滲層,以達到防滲目的。防滲渠道的斷麵形式有U形、弧形渠底梯形、弧形坡腳梯形等幾種型式。采用混凝土護麵時,如渠道不大還可以用U形混凝土渠,這樣還可以提高輸水流量,減小過水斷麵。

土工膜

渠道輸水除了渠床滲漏之外,還有水麵蒸發與渠床上雜草的蒸騰。而用管道輸水則可基本避免這些輸水損失。對於噴灌、滴灌和微灌要求高壓輸水(300~1 200kPa),而對於地麵灌溉可用低壓輸水管(小於200kPa)。 高壓輸水管道要求管道能承受較高的壓力,這樣對管材強度的要求較高,常用的有鋼管、鑄鐵管、鋁管、塑料管、預應力鋼筋混凝土管和石棉水泥管等。高壓輸水管由於對承壓要求高,造價就必然要高一些,如用於低壓輸水是不經濟的。因此,沒有明確要在短期內改建為噴微灌的低壓管道輸水係統中不要選用可以承受高壓的管道,以免積壓資金。低壓輸水管道由於承壓要求低,就可采用專門的低壓管,單位造價即可大大降低。據統計,采用低壓管道輸水灌溉,比土渠省水40%,少占地1.50%~3.50%,而且畝投資較低,因此在無力發展噴灌和微灌的地方,采用管灌是一個方向,在井灌區,應逐步用低壓管來代替所有的中小型渠道。也可以取得很顯著的節水效果。在渠灌區,如果渠係配套完整仍以采用防滲措施節水為宜,如果地形有一定坡度,且渠係配套不完整,則應考慮直接采用輸水管道進行配套。但是在非常平坦的自流灌區要采用管道輸水則應慎重斟酌。目前有些地方,管灌隻用管道將水送至地頭沒有直接送入灌水溝,田間還得布置輸水溝,為了進一步節水,就應當安裝閘門或孔管,使得從水源直到進入灌溉溝(畦),水都在管內流動。
一、灌溉渠道土工膜防滲設計與施工
設計與選線:

① 渠道防滲工程設計,應掌握渠道的基本情況、收集有關文件資料,通過技術+經濟論證,力求技術先進、經濟合理、經久耐用、運用安全、管理方便;

② 渠道防滲工程必須保證施工質量,滿足防滲設計要求;③ 渠道防滲工程應加強管理,保證設計使用年限,提高效益。

渠道選線的原則:

① 盡量避開挖方或填方過的地段,最好能做到挖方和填方基本平衡;

② 盡量避開凍脹性、濕陷性、膨脹性地基,以及有可常溶性鹽類、裂隙、溶洞、滑坡體和地下水位高的不良地段;

③ 在平坦地段,線路應力求短直,受地形條件限製,必須轉彎時,其轉彎半徑不宜小於渠道正常水麵寬的5倍;

④ 盡量減少交叉建築物。
清基及基礎處理應做到:

①定出清基邊線,做出明顯標識;

②清除開挖斷麵和渠堤填築範圍內樹根、鹽堿土、淤積腐殖土、汙物及其它雜物;

③清基麵必須平整;

④清基工作完成後,應對渠堤填築範圍基礎進行檢查。
二、土方開挖和回填
清基及基礎處理滿足要求後,進行施工放樣,詳細準確地放出渠道的開口輪廓和開挖斷麵。在開挖過程中應嚴格控製開挖線的精度,將渠道的底寬和上口寬邊線放出,根據挖方餘土斷麵和渠堤填方缺土斷麵,合理調配土方,嚴禁超挖和補坡,並預留30cm左右的保護層采用人工開挖,避免機械開挖擾動渠基原狀土。回填時嚴格控製土料和鋪料厚度,應滿足設計各項指標。
渠道地基出現以下情況時,應按下列方法處理:

① 弱濕陷性地基和新建過溝填方渠道,可采用浸水預沉法處理。沉陷穩定的標準為連續5日內的日平均下沉量小於1~2mm;

② 強濕陷性地基,可采用深翻回填渠基、設置灰土夯實層、打孔浸水重錘夯壓或強力夯實等方法處理;

③ 對軟弱土、膨脹土和凍脹量大的地基,可采用換填法處理。換填土料或砂礫石時,壓實係數均不應小於0.93;

④ 鋪膜防滲渠道,必要時應在渠基土中加入滅草劑進行滅草處理,並回填、夯實、修整成型後,方可鋪設;

⑤ 改建防滲渠道的地基,應特別注意渠坡新、老土的結合,填築時應將老渠坡挖成台階狀,再在上麵夯填新土,整修成設計要求的渠道斷麵。
三、土工膜防滲施工

① 土工膜防滲工程施工前應做好以下準備工作: 按設計要求選購土工膜材料;清除場內有礙土工膜安全的各種雜物;

② 施工前應對土工膜進行檢查驗收,是否具有材料出廠合格證、生產許可證和生產廠家的試驗報告單。經檢查無相關證件、或檢驗質量不合格、或不符合設計要求的,均不得投入使用;

③ 施工前應對土工膜防滲工程基礎(支持層)根據設計要求進行下列檢查:支持層表麵應平整光滑;基底應密實均勻,土質基底的幹密度不得小於1.40t/m3,均勻誤差不可超過10%;基底陰、陽角修圓半徑不小於50cm;

④ 施工工序安排應符合以下規定:鋪膜前渠床要灑水潤濕,土工膜的施工應在地基及基底支持層工程由技術人員現場驗收後進行;施工中的各道工序,應嚴格檢查驗收;鋪膜時不宜拉得太緊,要留有小折皺,並排出膜下的空氣,邊鋪膜邊回填;進行下道工序或相鄰工程施工時,應對已完成工序的土工膜妥善保護,不得有任何人為損壞;在鋪設開始後,嚴禁在可能危害土工膜安全的範圍內進行開挖、鑿洞、電焊、燃燒、排水等交叉作業;

⑤ 土工膜施工工藝應按以下順序進行:鋪設、剪裁;對正、搭齊;壓膜定型;擦拭塵土;焊接;修補;做好記錄;驗收;

⑥ 土工膜室外施工宜在氣溫5 ℃以上、風力4級以下並無雨、無雪天氣進行;

⑦土工膜施工應注意以下事項:焊接時基底表麵應幹燥,含水率宜在15 ℃以下,膜麵應用幹紗布擦幹擦淨;不得將火種帶入施工現場;不得穿釘鞋、高跟鞋及硬底鞋在土工膜上踩踏;腐殖土、細砂土、鹽堿土等遇水後易產生液化土壤,均不能做為回填保護層,保護層要分層夯實,邊坡回填時要多出10cm,以便掛線修坡;車輛等不得碾壓土工膜麵及其保護層。
四、總結 
土工膜防滲技術適用於有防滲需求的灌溉渠係。渠道防滲工程技術,以較低的投入,將引水量盡可能多地、安全、快速輸送到田間,能夠達到低投入、高效益的目的。采用土工膜防滲,主要優點是防滲效果好,可以削減或消除凍脹,延長工程壽命,且造價低;近年來開發出多種新型防滲土工膜、粘合劑和焊接工藝,為土工膜防滲開創了廣闊的前景,無疑將帶來十分可觀的經濟效益和社會效益。

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