灌溉渠道土工膜防滲設(shè)計(jì)與施工

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 灌溉渠道土工膜防滲設(shè)計(jì)與施工

1　渠道輸水基本情況　　 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(fèi)掉了。我國現(xiàn)有灌溉渠道水利用系數(shù)很低，一般為0.30～0.50。因此在輸水過程中節(jié)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(dá)到防滲目的。防滲渠道的斷面形式有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(hù)面時(shí)，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?dāng)嗝??！　?渠道輸水除了渠床滲漏之外，還有水面蒸發(fā)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。對于噴灌、滴灌和微灌要求高壓輸水(300～1 200kPa)，而對于地面灌溉可用低壓輸水管(小于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(qiáng)度的要求較高，常用的有鋼管、鑄鐵管、鋁管、塑料管、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管和石棉水泥管等。高壓輸水管由于對承壓要求高，造價(jià)就必然要高一些，如用于低壓輸水是不經(jīng)濟(jì)的。因此,沒有明確要在短期內(nèi)改建為噴微灌的低壓管道輸水系統(tǒng)中不要選用可以承受高壓的管道，以免積壓資金。低壓輸水管道由于承壓要求低，就可采用專門的低壓管，單位造價(jià)即可大大降低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(fā)展噴灌和微灌的地方，采用管灌是一個(gè)方向，在井灌區(qū)，應(yīng)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(jié)水效果。在渠灌區(qū)，如果渠系配套完整仍以采用防滲措施節(jié)水為宜，如果地形有一定坡度，且渠系配套不完整，則應(yīng)考慮直接采用輸水管道進(jìn)行配套。但是在非常平坦的自流灌區(qū)要采用管道輸水則應(yīng)慎重斟酌。目前有些地方，管灌只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(jìn)一步節(jié)水，就應(yīng)當(dāng)安裝閘門或孔管，使得從水源直到進(jìn)入灌溉溝(畦)，水都在管內(nèi)流動(dòng)。 2　灌溉渠道土工膜防滲設(shè)計(jì)與施工 2.1　設(shè)計(jì)與選線?、?渠道防滲工程設(shè)計(jì)，應(yīng)掌握渠道的基本情況、收集有關(guān)文件資料，通過技術(shù)+經(jīng)濟(jì)論證，力求技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、經(jīng)久耐用、運(yùn)用安全、管理方便；② 渠道防滲工程必須保證施工質(zhì)量，滿足防滲設(shè)計(jì)要求；③ 渠道防滲工程應(yīng)加強(qiáng)管理，保證設(shè)計(jì)使用年限，提高效益。2.2　渠道選線的原則?、?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(yīng)力求短直，受地形條件限制，必須轉(zhuǎn)彎時(shí)，其轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于渠道正常水面寬的5倍；④ 盡量減少交叉建筑物。 2.3　清基及基礎(chǔ)處理　　 根據(jù)設(shè)計(jì)文件中技術(shù)要求測量放線，進(jìn)行渠道范圍內(nèi)的清基及基礎(chǔ)處理工作，應(yīng)做到：①定出清基邊線，做出明顯標(biāo)識；②清除開挖斷面和渠堤填筑范圍內(nèi)樹根、鹽堿土、淤積腐殖土、污物及其它雜物；③清基面必須平整；④清基工作完成后，應(yīng)對渠堤填筑范圍基礎(chǔ)進(jìn)行檢查。 2.4　土方開挖和回填　　 清基及基礎(chǔ)處理滿足要求后，進(jìn)行施工放樣，詳細(xì)準(zhǔn)確地放出渠道的開口輪廓和開挖斷面。在開挖過程中應(yīng)嚴(yán)格控制開挖線的精度，將渠道的底寬和上口寬邊線放出，根據(jù)挖方余土斷面和渠堤填方缺土斷面，合理調(diào)配土方，嚴(yán)禁超挖和補(bǔ)坡，并預(yù)留30cm左右的保護(hù)層采用人工開挖，避免機(jī)械開挖擾動(dòng)渠基原狀土。回填時(shí)嚴(yán)格控制土料和鋪料厚度，應(yīng)滿足設(shè)計(jì)各項(xiàng)指標(biāo)。　　 渠道地基出現(xiàn)以下情況時(shí)，應(yīng)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(yù)沉法處理。沉陷穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)為連續(xù)5日內(nèi)的日平均下沉量小于1～2mm；② 強(qiáng)濕陷性地基，可采用深翻回填渠基、設(shè)置灰土夯實(shí)層、打孔浸水重錘夯壓或強(qiáng)力夯實(shí)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(shí)，壓實(shí)系數(shù)均不應(yīng)小于0.93；④ 鋪膜防滲渠道，必要時(shí)應(yīng)在渠基土中加入滅草劑進(jìn)行滅草處理，并回填、夯實(shí)、修整成型后，方可鋪設(shè)；⑤ 改建防滲渠道的地基，應(yīng)特別注意渠坡新、老土的結(jié)合，填筑時(shí)應(yīng)將老渠坡挖成臺階狀，再在上面夯填新土，整修成設(shè)計(jì)要求的渠道斷面。 2.5　土工膜防滲施工　　 ① 土工膜防滲工程施工前應(yīng)做好以下準(zhǔn)備工作： 按設(shè)計(jì)要求選購?fù)凉つげ牧?；清除場?nèi)有礙土工膜安全的各種雜物；② 施工前應(yīng)對土工膜進(jìn)行檢查驗(yàn)收，是否具有材料出廠合格證、生產(chǎn)許可證和生產(chǎn)廠家的試驗(yàn)報(bào)告單。經(jīng)檢查無相關(guān)證件、或檢驗(yàn)質(zhì)量不合格、或不符合設(shè)計(jì)要求的，均不得投入使用；③ 施工前應(yīng)對土工膜防滲工程基礎(chǔ)(支持層)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行下列檢查：支持層表面應(yīng)平整光滑；基底應(yīng)密實(shí)均勻，土質(zhì)基底的干密度不得小于1.40t/m3，均勻誤差不可超過10%；基底陰、陽角修圓半徑不小于50cm；④ 施工工序安排應(yīng)符合以下規(guī)定：鋪膜前渠床要灑水潤濕，土工膜的施工應(yīng)在地基及基底支持層工程由技術(shù)人員現(xiàn)場驗(yàn)收后進(jìn)行；施工中的各道工序，應(yīng)嚴(yán)格檢查驗(yàn)收；鋪膜時(shí)不宜拉得太緊，要留有小折皺，并排出膜下的空氣，邊鋪膜邊回填；進(jìn)行下道工序或相鄰工程施工時(shí)，應(yīng)對已完成工序的土工膜妥善保護(hù)，不得有任何人為損壞；在鋪設(shè)開始后，嚴(yán)禁在可能危害土工膜安全的范圍內(nèi)進(jìn)行開挖、鑿洞、電焊、燃燒、排水等交叉作業(yè)；⑤ 土工膜施工工藝應(yīng)按以下順序進(jìn)行：鋪設(shè)、剪裁；對正、搭齊；壓膜定型；擦拭塵土；焊接；修補(bǔ)；做好記錄；驗(yàn)收；⑥ 土工膜室外施工宜在氣溫5 ℃以上、風(fēng)力4級以下并無雨、無雪天氣進(jìn)行；⑦土工膜施工應(yīng)注意以下事項(xiàng)：焊接時(shí)基底表面應(yīng)干燥，含水率宜在15 ℃以下，膜面應(yīng)用干紗布擦干擦凈；不得將火種帶入施工現(xiàn)場；不得穿釘鞋、高跟鞋及硬底鞋在土工膜上踩踏；腐殖土、細(xì)砂土、鹽堿土等遇水后易產(chǎn)生液化土壤，均不能做為回填保護(hù)層，保護(hù)層要分層夯實(shí)，邊坡回填時(shí)要多出10cm，以便掛線修坡；車輛等不得碾壓土工膜面及其保護(hù)層。 3　效益分析　　 土工膜防滲技術(shù)適用于有防滲需求的灌溉渠系。渠道防滲工程技術(shù)，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(dá)到低投入、高效益的目的。采用土工膜防滲，主要優(yōu)點(diǎn)是防滲效果好，可以削減或消除凍脹，延長工程壽命，且造價(jià)低；近年來開發(fā)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(chuàng)了廣闊的前景，無疑將帶來十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。