关键词：复合土工膜；渠道；防渗施工；应用
工程概况
引黄入冀补淀工程河南2标渠线范围自桩号25+000～82+500，全长57.1km（扣除金堤节制闸段)。渠底高程54.23～49.08m，底宽9.5～10.5m，纵比降1/8400~1/13000，左右岸内边坡坡比为1:2～1:2.25，堤顶高程为渠道设计水位加1.2m安全超高，左右岸相同。
25+000~29+500.4段基本上为全填方渠段，填高3~5m，由于利用老堤存在堤身土质不均匀、填筑标准低等问题，且新堤筑堤土料受当地料源制约粘粒较低，容易形成渗流通道，为了在原设计方案基础上进一步增强本渠段工程安全性，对该段增设复合土工膜防渗处理。土工膜为两布一膜，规格为150g/m2-0.3mm-150 g/m2，复合土工膜需绕过衬砌板底部齿槽和上部压顶后并延伸一定长度；渠道内坡与桥梁、分水口门及倒虹吸交接部位，对土工膜进行固定搭接措施，该段渠坡中部开挖一道顺水流方向的倒梯形抗滑槽（下口宽25cm，上口宽75cm，深25cm），左岸坡脚处1m高的浆砌石下砂砾石垫层由10cm增厚为20cm。
1.编制依据
⑴《引黄入冀补淀工程（河南段）施工第二标段（桩号：25+000～32+400、32+800～82+500）招标文件》（技术条款）；
⑵引黄入冀补淀工程总干渠（河南段）19+941.5-29+500.4渠段渠坡增设复合土工膜相关技术要求；
⑶设计通知单【引黄设-2017-08】《关于总干渠毛寨闸节制闸至金堤河倒虹吸渠段增加安全措施的通知》；
⑷渠道相关设计图纸 ；
⑸《聚乙烯土工膜》（GB/T17643-2011）
⑹《土工合成材料》（GB/T17639-2008、GB/T17642-2008）
⑺现场实际情况及以往施工经验；
2.土工膜规格
渠道防渗采用150g/m2-0.3mm-150 g/m2两布一膜复合土工膜作为防渗材料，布为宽幅（幅宽大于5m）聚酯长丝针刺土工布。根据《聚乙烯土工膜》（GB/T17643-2011）、《土工合成材料》（GB/T17639-2008、GB/T17642-2008）及本工程特点，复合土工膜技术性能指标应复合下列要求：
（1）复合体幅宽应大于5m，生产过程中两侧土工布表面应有加糙工序，对土工布表面做加糙处理，不应采用通常的光滑表面，且土工布表面手搓时不得脱丝。复合膜应采用吹膜加热复合法，不得用流延复合法。各铺设幅之间搭接宽度不小于10cm（误差范围为-0cm~+2cm），采用现场双缝焊接。
复合土工膜按《土工合成材料测试规程》（SL/T235-2012）测试。
（2）复合土工膜应采用全新原料，不得添加再生料，聚乙烯膜应为无色透明，无毒性、对水质无污染。
3.土工膜施工方法
3.1.施工方法
3.2.1 原材料质量控制
结合工程设计要求所选复合土工膜规格，确定复合土工膜的质量标准，几何尺寸，选择生产规模较大，产品质量符合要求的生产厂家进行选购。
按有关规程规范的规定，对于进场的复合土工膜必须有厂家提供的合格证书、性能及特性指标和使用说明书。在每批土工膜进入现场后，首先进行外观检查，土工膜不允许有针眼，疵点和厚薄不均匀；土工膜不允许有裂口、孔洞、裂纹或退化变质等。
其次，对其物理性能、水力学性质、力学性能和耐久性进行抽样检验。土工合成材料以大片或卷材的货包，必须贴有标签，标明该膜的制造厂名称、制造号（或组装号）、安装号、类型、厚度、尺寸及重量。
3.2.2铺设
在复合土工膜铺设前，需清除基面上可能损伤复合土工膜的带楞硬物，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、压实度均达到设计要求后方可进行土工膜铺设。
土工膜铺渠坡铺设由坡肩自上而下滚铺至坡脚，中间为纵向连接缝。两幅相邻的复合土工膜铺设时搭接宽度为10-12cm，以利于复合土工膜的焊接。左右幅铺设完成后，要求土工膜与基床面贴实，平整无突起褶邹，并避免机械和人为损伤。
衬砌施工过程中，为防止混凝土施工时复合土工膜顺坡向下滑移。在一级马道渠肩处需将土工膜压紧固定。可用普通钢管将土工膜卷起，用竖向钢钎将钢管固定。齿槽部位复合土工膜铺设时，应适当松弛，且于齿槽紧贴。
铺膜基槽验收合格后，在基槽表面洒水湿润，保证膜料紧密地贴在基床上。膜层应平整，层间要洁净，而且要上游一幅压下游一幅，并使缝口吻合紧密，将膜下空气完全排出来。
3.2.3复合土工膜拼接
土工膜拼接质量是关系到防渗的主要问题，土工膜的拼接采用焊接法，用专用焊接机焊接。上下层土工布采取缝合或粘结，土工膜采用专用设备焊接，条件不具备时，采用专用KS胶粘结。复合土工膜铺设进度要和混凝土衬砌相适应。对堤顶、坡脚预留的土工膜及时进行封压，包裹处理。
3.2.3.1热熔焊接法
复合土工膜连接主要分为热熔焊接和KS胶粘结。土工膜接缝热熔焊接一般采用热合爬行机焊接。每天施工前均先作工艺试验，以确定当天焊机的温度、速度、档位等工作参数，环境气温在5℃~35℃之间较适宜热熔焊接。在气温低于5℃时，对搭接面进行加热处理，以确保焊接质量。土工膜焊接前应将焊接面上的尘土、泥土、油污等杂物清理干净，水汽用吹风机吹干，保持焊接面清洁干燥，多块土工膜连接时，接头缝应相互错开100cm以上，焊接形成的结点为“T”字型，严禁“十”字型结点。
土工膜的拼接由供膜厂家派专业人员现场指导，施工单位配合做好拼接前、拼接后的铺设、整平等工作。土工膜的现场拼接每道焊缝搭接长度10cm，焊接工艺应满足有关规程规范或施工图纸的要求。
土工膜的现场拼接接头应确保其具有可靠的防渗效果。在拼接过程中和拼接后2小时内，拼接面不得承受任何拉力，严禁焊接面发生错动。土工膜接缝焊接强度不低于母材强度。
土工膜应剪裁整齐，保证足够的拼接宽度。当施工中出现脱空、收缩起皱等扭曲鼓包现象时，应将其剔除后重新进行焊接。在斜坡上搭接时，在同一断面上应将高处的膜搭接在低处的膜面上进行焊接。在土工膜的拼接处沿渠道轴线方向上游的膜要压在下游的膜上面。
及时对焊接质量进行检测，采用目测法和现场检漏法，对焊接不牢，出现虚焊、漏焊的部位及时修补。当施工焊接中出现脱空、收缩及起皱及扭曲鼓包等现象时，将其裁剪后重新焊接。
3.2.3.2 KS热熔胶粘结法
不具备热熔焊机焊接的部位，复合土工膜粘结采用KS热熔胶粘结，宽度通过强度拉伸试验确定为10cm，沿水流方向上游土工膜占压下游土工膜，土工膜连接处采用KS胶粘接处理，上下两层土工布用手提缝包机缝合链接。
KS粘剂成品现场加热成液体状，温度以150-180℃为宜，现场控制以液面翻泡但不冒烟为准。
KS胶粘接方法如下：
⑴ 使用专用涂胶工具金属辊子（实心、直径以4.0mm为宜）。粘接时，辊子置于胶中，加热至与胶相同的温度进行涂胶，涂胶间歇时辊子始终置于热胶中。锅中置一比辊子稍宽的木板，涂胶时在上滚动，控制辊子上的蘸胶量。
⑵ 在土工膜的粘接面上用辊子均匀涂抹温度稍高的胶粘剂，涂胶应用力，使胶粘剂渗入到膜面，然后立即粘贴在一起。粘接后，迅速用橡皮锤敲击粘接面，使两粘接面充分结合紧密。土工膜搭接宽度10cm，涂胶长度超过40cm时，应分次涂胶粘接。
⑶ 在土工膜粘接过程和粘接后2h内，粘接面不得承受任何拉力，防止粘接面发生错动。
⑷ 采用KS胶粘剂进行复合土工膜铺设粘接时，操作人员应戴手套，以免烫伤。
3.2.3.3土工布缝合施工方法
复合土工膜分上下层土工布和中间土工膜，施工时先将上层土工布和中间土工膜向两侧翻叠，将底层土工布铺平、搭接对齐，并进行缝合。土工布缝合采用手提缝包机进行缝合，缝合时针距控制在6mm左右，连接面保持松紧适度、自然平顺，土工膜与土工布联合受力，上层土工布与下层土工布缝合方法一样，土工布缝合强度不低于母材的70%。
3.2.复合土工膜施工过程中注意事项
3.3.1特殊部位处理
铺设土工膜时，在与分水口门、排水倒虹吸、桥梁等多种类型的建筑物交叉部位，同时为防止地下水位高时渠底板的抗浮问题，渠道衬砌板上设有一定的无砂混凝土排水体，土工膜铺设时也应处理好与排水体的关系。
土工膜铺设时与各类建筑物的交叉部位应按图纸要求做好埋设、搭接、绑扎、固定等相关措施。
3.3.2衬砌板切缝要求
由于渠道衬砌板分缝除诱导缝外均为通缝，渠坡增设土工膜后，为防止切缝时切破土工膜，特对切缝要求如下：
渠坡通缝切缝深度为7~8cm，确保不破坏下部土工膜；诱导缝按半缝切缝，深度为4~5cm。各分缝内下部填充闭孔泡沫板，上部2cm深度内涂抹密封胶。
4.复合土工膜施工过程质量控制要点
（1）焊缝质量检测
焊缝质量检测主要有目测法和现场检漏法，目测法主要观察焊缝有无漏接，烫损、褶皱、拼接是否均匀等。现场检测法是对焊缝进行充气检测，将待检焊缝两端封死，在两条焊缝间空腔部位插入气针，充气至150kpa，静观1.5min，观察真空表，若气压稳定，则焊缝质量合格，若气压下降，则对焊缝进行逐处检查，找出焊接不牢的部位及时修补。
（2）在坡面上进行土工膜焊接时，施工中应将一个单元的土工膜在平地上进行焊接，质量检查合格后再进行整体铺设，尽量减少在坡面上进行焊接，以免机器行走不均匀，造成土工膜烫损。
（3）土工膜的原材料是高分子聚合物它对氧化（老化）十分敏感，容易发生降解反应和交换反应，引起其组成、结构的变化而逐渐失去原有的优良特性。对于先期进行的衬砌工程，为避免土工膜铺设时间较长受晒变质，应将护坡土工膜外露部分埋于地下。
5.资源配置
⑴ 主要施工人员
.png)
6.质量保证措施
6.1质量标准
.png)
支持面贴实，不得褶邹、悬空、铺设后上端牢固定位 现场观察 现场目测：每个单元检查不少于5个断面
6.2质量控制措施?
（1）土工合成材料铺设前，应通过基础面的验收，并按施工图纸要求铺填支持面。
（2）铺设面上应清除杂草物，保证铺设面平整，不允许出现凸出凹陷的部位，排除铺设工作范围内的积水。
（3）土工合成材料的铺设应根据要求以及尽量减少接缝的数量等因素确定，并应符合施工图纸的要求。
（4）土工膜铺设应保持松弛状，以适应变形。
（5）土工膜与基础及支持层之间压平贴紧，顶部锚固长度应符合施工图纸的要求，避免架空。
（6）铺设过程中，作业人员不得穿硬底皮鞋及带钉的鞋。不准直接在土工膜上卸放砼护坡块体，不准用带尖头的钢筋作撬动工具，严禁在土工膜上敲打石料和一切可能引起土工膜损坏的施工作业。
（7）为防止大风吹损，在铺设期间所有土工膜均应用沙袋或软性重物压住，直至保护层施工完为止。当天铺设的土工膜应在当天全部拼接完成。
（8）采用热溶焊接方式进行材料拼接时，应保证有足够的焊接宽度，防止发生漏焊、烫伤和褶皱等缺陷。
（9）采用土工膜防渗体时，应规划好施工道路，车辆、设备等不得直接在土工膜上行驶或作业。
（10）施工时如发现土工膜损坏，应及时修补.对施工过程中遭受损坏的土工膜，应及时按监理工程师的指示进行修理，在修理土工膜前，应将保护层破坏的部位下不符合要求的料物清除干净，补充填入合格料物，并予整平，对受损的土工膜，应按监理工程师指示进行拼接处理。
7 安全措施
⑴ 施工人员进入施工现场前，进行相关安全教育培训和技术交底，考核合格后方可上岗工作。
⑵ 渠坡施工过程中渠坡较陡，人工上下坡面可在坡面搭设上下梯板
⑶ 供电设备周围应设置防护设施，上挂警示标记。每台用电设备必须有各自的专用的开关箱，严禁同一个开关箱控制两台及以上用电设备。
⑷ 复合土工膜在储存、运输保管过程中、需严禁烟火、应存放在远离火种、通风干燥处。
⑸复合土工膜焊接人员要经过专业技术人员培训合格后上岗，在使用过程中如果热熔焊接爬行机出现问题，不得用手触摸内部零件，应在热熔焊接爬行机停止使用10分钟后再进行维修，以防触电和烫伤。
结束语
总之，复合土工膜用于渠道防渗工程中，投入低、防渗效果好，能减少渠道水量的损失，将引水量尽可能多地输送到田间。近年来开发出了多种新型防渗土工膜，将其应用于渠道防渗工程中能够达到低投入、高效益的目的。
参考文献
[1]薛东昶.浅谈土工膜的施工工艺[J].农业科技与信息,2018(14):110-111.
[2]杨建革.土工膜在渠道衬砌中的应用[J].江西农业,2017(17):69-70.
论文作者:田克妮 王海雷
论文发表刊物:《科学与技术》2019年16期
论文发表时间:2020/1/15
标签：土工膜论文; 防渗论文; 熔焊论文; 渠道论文; 辊子论文; 土工布论文; 涂胶论文; 《科学与技术》2019年16期论文;