張德友

淺談防滲帷幕在堤防加固中的應(yīng)用

張德友

防滲帷幕在水利工程堤防防滲中應(yīng)用較為廣泛，其工作原理一般是利用專門的開溝造槽機(jī)械開出一定寬度和深度的溝槽，在溝槽內(nèi)鋪設(shè)塑膜，再填以回填土，形成以塑膜為主體的防滲帷幕，起到防滲作用。該工藝的主要特點(diǎn)有兩個(gè)方面：一是充分利用塑膜的良好防水性，防滲效果較其他一些防滲截滲措施更為明顯；二是形成的塑膜防滲帷幕連續(xù)、均質(zhì)、整體性好，適應(yīng)變形能力強(qiáng)。該技術(shù)曾在分淮入沂淮沭河兩側(cè)堤防、新沂河南北大堤、沭陽(yáng)閘上下游堤防和柴米閘加固中均有應(yīng)用。

一、施工方法和要求

1.工藝流程

（1）工藝原理

防滲帷幕技術(shù)是通過主機(jī)帶動(dòng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，利用刮刀對(duì)原狀土進(jìn)行刮、削，將其帶出地面，形成滿足設(shè)計(jì)要求的溝槽，并充灌漿液進(jìn)行槽孔護(hù)壁，利用鋪膜裝置在溝槽內(nèi)鋪設(shè)聚乙烯土工膜，再用土回填溝槽，形成以土工膜為主體的防滲帷幕，以達(dá)到截滲的目的。

（2）工藝流程

防滲帷幕工藝流程見圖1。

2.施工方法

（1）場(chǎng)地清理、平整

將施工范圍內(nèi)樹木、雜草等清理后，用挖掘機(jī)整平鋪膜作業(yè)面，以滿足鋪膜機(jī)械作業(yè)施工需要。

（2）施工測(cè)量放樣

根據(jù)控制高程點(diǎn)、施工控制點(diǎn)測(cè)放施工軸線及起始點(diǎn)樁位，在施工軸線上每間隔10m測(cè)放一鋪膜控制樁位，用水準(zhǔn)儀測(cè)定各樁位處地面高程。根據(jù)設(shè)計(jì)膜底高程和實(shí)測(cè)樁位點(diǎn)地面高程確定鋪膜深度，制成機(jī)械垂直鋪膜深度施工控制表。所有施工測(cè)量均按照《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》要求進(jìn)行。

（3）挖槽及槽壁維護(hù)

挖槽在施工軸線上進(jìn)行，采用24.5cm寬度刮刀挖槽，控制槽孔寬度不大于26cm，利用垂直鋪膜機(jī)械尾部卷?yè)P(yáng)控制挖槽深度。按鋪膜深度施工控制表控制挖槽深度大于設(shè)計(jì)槽深0.1m左右，每10m長(zhǎng)利用測(cè)繩實(shí)測(cè)槽深，確認(rèn)槽深符合設(shè)計(jì)要求后，依靠垂直鋪膜機(jī)頭部的牽引設(shè)備與方向盤控制開槽機(jī)械前進(jìn)速度及方向，在設(shè)計(jì)鋪膜軸線上挖槽施工。成槽時(shí)密切注意槽孔內(nèi)漿液的消耗情況，及時(shí)補(bǔ)充漿液，若漿液不能滿足槽壁穩(wěn)定要求時(shí)，配置優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁，泥漿比重1.05～1.25，粘度18～25s。必要時(shí)用特制的木支架支撐已成槽未鋪膜段孔壁。

（4）卷膜

根據(jù)垂直鋪膜深度，選擇幅寬10.80m、厚0.2mm規(guī)格的塑膜。卷膜場(chǎng)地做到寬敞、平整、表面干凈無堅(jiān)硬物。將檢驗(yàn)合格滿足設(shè)計(jì)幅寬的土工膜，采用專用設(shè)備沿幅寬方向整齊地卷在直徑為50mm的鍍鋅管上；每卷膜長(zhǎng)度60m左右，成卷后的直徑不大于槽寬，以便膜卷在槽孔中能自如轉(zhuǎn)動(dòng)。卷膜應(yīng)在質(zhì)檢員的監(jiān)督下進(jìn)行，卷膜過程中控制卷膜速度，用力均勻，并做好記錄。卷膜過程中檢查膜的外觀，如有孔眼等缺陷或損傷，及時(shí)用新鮮母材修補(bǔ)，補(bǔ)疤每邊超過破損部位10～20cm。卷好的膜卷捆好后，襯墊軟質(zhì)材料，上部覆蓋彩條布，并交由專人負(fù)責(zé)保管，防止在日光下暴曬或被利物劃破。

圖1　　防滲帷幕工藝流程圖

（5）塑膜的聯(lián)接

根據(jù)工程技術(shù)要求，土工膜卷與卷之間采用縫接工藝聯(lián)接。縫接工具采用手動(dòng)縫紉機(jī)?，F(xiàn)場(chǎng)縫接土工膜時(shí)，先用干凈紗布擦拭縫接搭接處，做到無水、無塵、無垢，并將土工膜平行對(duì)正；縫接前先做小樣縫接試驗(yàn)，以取得手動(dòng)縫紉機(jī)良好工作狀態(tài)，然后進(jìn)行正式縫接?？p接形式采用雙道縫合，要求折疊四層，其縫合的縫接寬度應(yīng)大于200mm，縫合的針距適中，縫線連續(xù)、無斷線、無跳針，保證接縫處結(jié)合牢固、可靠?？p接處膜卷聯(lián)接合格后，下入槽內(nèi)時(shí)，緩慢操作，確保土工膜聯(lián)接處不被拉裂。

（6）塑膜的鋪設(shè)

將卷好的合格膜卷裝入直徑為38mm的鍍鋅管（鋪膜桿），安裝在開槽機(jī)尾部的起吊設(shè)備上，將膜卷垂直緩緩下沉，保持土工膜不變形、不拉裂，準(zhǔn)確地沉至設(shè)計(jì)深度。隨著槽孔的不斷形成，利用起吊設(shè)備對(duì)鋪膜桿上、下的牽引，在開槽機(jī)前進(jìn)時(shí)同步進(jìn)行展膜、鋪設(shè)。土工膜的鋪設(shè)由專人操作、監(jiān)控并及時(shí)填壓土體將膜頂、膜底固定，確保土工膜不上浮、不下滑，控制土工膜高出槽孔0.3～0.5m左右。鋪膜時(shí)保持刀臂尾部刀具與膜卷的距離，做好土工膜的鋪設(shè)、聯(lián)接記錄。

鋪膜過程中隨時(shí)檢查土工膜的外觀有無破損、麻點(diǎn)、孔眼等缺陷。如發(fā)現(xiàn)膜面有孔眼等缺陷或損傷，及時(shí)用新鮮母材修補(bǔ)，補(bǔ)疤時(shí)每邊超過破損部位10～20cm。

（7）溝槽回填

土工膜鋪設(shè)完畢后，從膜的下游側(cè)回填土，以確保鋪膜緊貼上游側(cè)，回填土表層要壓實(shí)，密實(shí)度不低于原堤身?；靥钋皩⒁唁伒耐凉つぜ颁伳ぞ砼c卷之間的聯(lián)結(jié)作一次詳細(xì)檢查，回填土料盡量利用開槽土方，以減少土源的補(bǔ)充量，回填土不足部分，在規(guī)定的取土范圍內(nèi)取土。盡量縮短成槽和回填的間隔時(shí)間，防止槽壁臨空面過大和臨空時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致槽壁坍塌?；靥畎词┕ろ樞蚍较蜻M(jìn)行，一般保持與刀具的距離約為1.5倍的槽深?；靥顣r(shí)一般為人工用鐵鍬自塑膜的下游側(cè)回填，以確保土工膜緊貼上游側(cè)。對(duì)較遠(yuǎn)處土源，采用人工或機(jī)械將其先堆積在槽口，再由人工破碎后向槽內(nèi)回填。回填土料中不含雜物和土塊，不摻有小塊石和砂礓?；靥钔亮媳３譂駶?rùn)，若出現(xiàn)風(fēng)干現(xiàn)象則先用水澆濕，以防止干土塊堅(jiān)硬的棱角在下入溝槽時(shí)刮破土工膜?；靥钔劣谜承酝粒瑥纳喜客蹆?nèi)浸水，促其下沉，經(jīng)7～10天沉降后，往槽內(nèi)補(bǔ)充填土，并夯實(shí)。

（8）現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)

施工完畢后，及時(shí)恢復(fù)已完工段的地貌原狀，回填泥漿池、槽等。

（9）避免難工措施

施工時(shí)利用有效辦法清除淺層的障礙，避免損壞挖槽機(jī)械而造成施工不連續(xù)形成難工段。該工程采用的是刮板式挖槽機(jī)械挖槽，其特點(diǎn)是可將堤身中孤立塊石及零星障礙挖出，保證施工開槽的連續(xù)性，地下深處的塊石則用挖掘機(jī)挖出再進(jìn)行回填夯實(shí)等加固處理后鋪膜，避免難工段的形成。

3.注意事項(xiàng)

（1）要嚴(yán)格控制膜頂高程，在施工軸線上每間隔10m測(cè)放一鋪膜控制樁位，用水準(zhǔn)儀測(cè)定各樁位處地面高程。

（2）為了確保鋪膜深度，考慮溝槽淤沉，一般需超深開挖溝槽10cm。

（3）鋪入槽內(nèi)的塑膜必須完好無損。在塑膜裝卸、運(yùn)輸、存放及卷膜過程中，需小心輕放。

（4）塑膜連接采用縫合，縫接寬度應(yīng)大于20cm，縫合的針距適中，縫線連續(xù)、無斷線、無跳針，保證接縫處結(jié)合牢固。

（5）回填土料中不含雜物和土塊，不摻有小塊石和砂礓?；靥钔亮媳３譂駶?rùn)，以防止干土塊堅(jiān)硬的棱角在下入溝槽時(shí)刮破土工膜，并盡量縮短成槽和回填的間隔時(shí)間。

二、質(zhì)檢檢測(cè)

防滲帷幕施工結(jié)束，待槽孔沉實(shí)基本穩(wěn)定后，隨機(jī)在鋪膜接縫處開挖探槽以檢驗(yàn)鋪膜質(zhì)量，探槽寬1.5m，深1.5～2.9m。主要檢查塑膜的平整、完好度和回填土質(zhì)量及回填土干容重。探槽表明，機(jī)械垂直鋪膜整體施工質(zhì)量很好，鋪膜平整，土工膜完好無損，接縫牢靠，兩道縫線間距大于20cm，回填土干容重等符合設(shè)計(jì)要求。

三、結(jié)束語(yǔ)

防滲帷幕技術(shù)施工工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備簡(jiǎn)易、操作方便、造價(jià)低，堤防防滲效果顯著，對(duì)環(huán)境要求不高，具有良好的工程效果，在水利工程堤防防滲處理中具有良好的推廣應(yīng)用前景■

（作者單位：江蘇省淮沭新河管理處223005）