摘 要：“垂直鋪塑”截滲技術(shù)是我國(guó)一項(xiàng)剛剛興起的新工藝、新技術(shù)，在羅紋河堤防加固工程中應(yīng)用，通過(guò)實(shí)施該項(xiàng)技術(shù)，掌握和總結(jié)了該項(xiàng)技術(shù)的設(shè)計(jì)、施工工藝、質(zhì)量控制措施。實(shí)踐證明：該項(xiàng)技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、施工成本低、速度快、防滲效果好。

關(guān)鍵詞：垂直鋪塑 施工方法 質(zhì)量控制 效果分析

中圖分類號(hào)：TV871.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）06（b）-0049-01

羅紋河位于華縣西部，發(fā)源于秦嶺北麓，屬三門峽庫(kù)區(qū)渭河南岸一級(jí)支流，峪口至入渭口段河道長(zhǎng)度9.8 km，渭河下游治理工程范圍為南起老西潼公路橋，北至渭河右岸匯入口，該范圍內(nèi)羅紋河長(zhǎng)度6.23 km。

三門峽水庫(kù)建成后，由于庫(kù)區(qū)泥沙大量堆積，加劇了潼關(guān)河床抬高和渭河下游淤積，渭河下游河道主槽萎縮，河槽擺動(dòng)不定，臨水河岸坍塌毀田現(xiàn)象嚴(yán)重，雖經(jīng)多年治理，但存在防洪工程不完善，加之南山支流尾閻段堵塞，泄流不暢，洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生，導(dǎo)致該去群眾生活、生產(chǎn)條件長(zhǎng)期得不到改善。2003年及2005年渭河兩次大洪水，使得當(dāng)?shù)鼐用裨馐芰藝?yán)重的洪澇災(zāi)害，財(cái)產(chǎn)損失嚴(yán)重，因而，各級(jí)政府對(duì)該項(xiàng)目的實(shí)施十分重視，先后多次安排資金，加強(qiáng)對(duì)渭洛河及支流的系統(tǒng)治理。2011年經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)對(duì)羅紋河進(jìn)行加固，堤身防滲采用垂直鋪塑施工技術(shù)。

1 垂直鋪塑技術(shù)原理

利用專門的開(kāi)槽機(jī)械，在設(shè)計(jì)防滲線上開(kāi)出一定寬度、一定深度的連續(xù)溝槽，采用泥漿保護(hù)槽壁，同步在槽內(nèi)用人工分幅置入或人工輔助機(jī)械連續(xù)置入土工模后再用土料回填溝槽，形成以防滲膜為主體、泥漿為輔助體的防滲體。羅紋河塑開(kāi)槽機(jī)械選用鏈條式循環(huán)刮刀鋪塑機(jī)?？挎湕l循環(huán)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)幾排刮刀切割土體成槽（槽寬30 cm），塑膜卷于實(shí)心鋼箍上，直接插入溝槽中，人工輔助機(jī)械拉動(dòng)鋼箍轉(zhuǎn)動(dòng)，連續(xù)置入土工模于槽中。

2 工藝流程

垂直鋪塑主要工藝流程如下：鋪放防滲帷幕軸線→壓實(shí)鋪塑機(jī)械工作平臺(tái)→在工作平臺(tái)上安裝機(jī)械→開(kāi)槽→鋪設(shè)塑膜→回填槽孔→檢查復(fù)填→驗(yàn)收。

3 “垂直鋪塑”設(shè)計(jì)

（1）塑膜材質(zhì)選擇：總的原則：選擇對(duì)水質(zhì)無(wú)污染、抗老化、滿足防水性、抗變形能力強(qiáng)及耐久性強(qiáng)的土工膜，一般用PVC（聚氯乙烯），其力學(xué)性能見(jiàn)表1。

（2）塑膜厚度：參照前蘇聯(lián)國(guó)家水工科學(xué)研究院推薦的計(jì)算公式。式中：σ為薄膜允許拉應(yīng)力，kg/cm2；E為薄膜特性模量，kg/cm2；P為水壓力，t/m2；D為支撐土體最大粒徑，mm；T為薄膜厚度mm。據(jù)此公式計(jì)算的膜厚很薄，一般小于0.1 mm，考慮到施工的人為不利因素，確保安全可靠，一般采用0.2～0.3 mm。

（3）鋪塑深度及防滲型式：一般根據(jù)壩基地層構(gòu)造、各土層的滲透系數(shù)，結(jié)合鋪塑機(jī)械的開(kāi)槽深度能力，以滿足滲透穩(wěn)定、防止土壤鹽堿化為基準(zhǔn)，可設(shè)計(jì)成懸掛式和封閉式兩種防滲體系。

①當(dāng)壩基相對(duì)不透水層埋深較大，受鋪塑機(jī)造槽深度的限制，可設(shè)計(jì)成懸掛式塑膜防滲帷幕，但必須慎重地417775bf52acdec8edf64c1409d6815f3a5616e6977f2274a6ff408c56697718做滲流試驗(yàn)穩(wěn)定分析。

②當(dāng)不透水層埋深淺時(shí)，采用封閉式防滲體系。

（4）鋪塑的位置。

①在同一垂直平面上，對(duì)壩體與壩基全部實(shí)施垂直鋪塑時(shí)，應(yīng)該在壩頂中心線上游、距離壩頂中心線向上游1/3～2/5處為宜。②當(dāng)壩基為垂直鋪塑，壩體上游坡面復(fù)合土工膜兩者連結(jié)成防滲體系時(shí)，垂直鋪塑距壩內(nèi)腳必須有一定的安全距離L =6 m。槽子的內(nèi)側(cè)按壩體壩基的臨面考慮，以保證壩體連同壩基的抗滑穩(wěn)定。

4 施工質(zhì)量控制

4.1 開(kāi)槽和鋪塑的速度要保持一致，不能脫節(jié)

如果開(kāi)槽的速度過(guò)快，鋪塑的速度過(guò)慢就會(huì)造成槽壁浸水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，承載力下降，最終造成塌孔。這樣防滲膜鋪設(shè)達(dá)不到設(shè)計(jì)深度，造成防滲效果下降。在塌陷淤泥中搶行下膜，會(huì)造成防滲膜被扯裂破損的情況。一旦發(fā)生這種情況，蓄水后水頭壓力集中于防滲膜高于透水層的位置或破損部位，這種壓力的集中更容易造成集中滲漏和滲透穩(wěn)定問(wèn)題，引起嚴(yán)重質(zhì)量事故，所以施工中要搞好開(kāi)槽和鋪膜的速度協(xié)調(diào)。

4.2 保護(hù)好塑膜，控制好膜與膜搭結(jié)，防止破損或在搭結(jié)處出現(xiàn)縫隙

施工過(guò)程中很容易造成膜的破損，防滲膜接縫的地方也會(huì)出現(xiàn)結(jié)合不緊密的情況。這種現(xiàn)象同樣會(huì)造成集中滲漏和滲透穩(wěn)定問(wèn)題，造成垂直鋪塑防滲帷幕出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。故在施工中最好采用專用機(jī)具進(jìn)行熱焊接，這樣不僅接縫緊密，而且不會(huì)因后天因素造成連接破壞。如果采用人工縫合，搭接寬度應(yīng)不少于50 cm，縫合兩道線，確保接縫在填塞后嚴(yán)密無(wú)縫隙。

4.3抓好垂直鋪塑的施工質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控

施工質(zhì)量控制主要是成槽質(zhì)量控制、鋪塑質(zhì)量控制、槽孔回填料質(zhì)量控制三個(gè)環(huán)節(jié)。具體而言，主要做好以下工作：成槽質(zhì)量控制：孔槽縱向平面軸線偏差不超過(guò)10 cm，槽孔寬度控制在20～40 cm。實(shí)際挖深要超出設(shè)計(jì)深度10～30 cm左右，以便有充足的落淤空間，槽深測(cè)量一是靠繩量探測(cè)，二是測(cè)量造槽機(jī)桿臂的長(zhǎng)度和傾角控制。槽深的控制尤其重要，只有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，才能確保防滲效果的發(fā)揮。另外為防止坍壁，應(yīng)控制槽內(nèi)泥漿比重，一般為1.1～ 1.5 g/cm。

4.4 塑膜鋪設(shè)控制。

一是檢查膜的質(zhì)量，主要通過(guò)驗(yàn)證，包括出廠合格證、質(zhì)檢合格證及有關(guān)指標(biāo)試驗(yàn)報(bào)告等。二是塑膜鋪設(shè)深度控制，每隔50 m檢測(cè)一次。第三是塑膜搭接質(zhì)量控制。最好采用熱粘合，搭接寬不小于10 cm。若人工縫合，搭接寬應(yīng)不少于50 cm，縫合兩道線。另外塑膜上端超出槽口平面，至少50 cm，以便固定或與水平復(fù)合膜搭接。

4.5 孔槽回填

在孔槽回填方面要求回填的土料選用干凈的粉質(zhì)土或砂壤土?；靥钔烈皶r(shí)，當(dāng)塑膜鋪入后及時(shí)先回填1 m左右，以固定塑膜下端，防止塑膜上浮。然后逐步回填干凈的粉質(zhì)土，不得回填開(kāi)槽刮出的泥塊。

5 效果分析

工程完工四個(gè)月后，通過(guò)對(duì)鋪塑段注水試驗(yàn)，計(jì)算出其滲透系數(shù)，和之前相比，堤防的滲透系數(shù)大大降低，防滲效果十分明顯。實(shí)踐證明：該技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單，工程造價(jià)低，施工速度快、防滲效果好、無(wú)污染等特點(diǎn)。