复合土工膜在水田节水灌溉中的应用
摘要：采用复合土工膜防渗在水田节水工程中取得了良好效益和社会效益，结合工程实例，详细阐述复合土工膜防渗施工技术要求，施工方法及其质量控制原则。
关键词：复合土工膜 防渗 施工
复合土工膜是用聚乙烯或聚氯乙烯的增强改性，压延成膜与涤纶针刺土工布热合而成，具有抗拉、抗顶破、抗撕强度高，延伸性能好，变形模量大，耐老化，防渗性能好，使用期长等特点。复合土工膜防渗技术在水电工程、铁路、公路工程、隧道工程、垃圾处理厂、建筑工程等建设工程中广泛运用。复合土工膜由于具有上述特点，在渠道防渗处理中推广采用，取得了良好的经济效益和社会效益。结合五常市龙凤山灌区节水续建配套工程中复合土工膜的情况，阐述复合土工膜在渠道防渗处理中的应用。
一、工程概况
龙凤山灌区位于五常市拉林河支流牤牛河中游。龙凤山水库以下牤牛河两岸滩地和台地，下游包括部分拉林河滩地和台地，是以龙凤山水库为主要水源的灌区。灌区包括五常市龙凤山、光辉、小山子、志广、卫国、民意、常堡、安家、背荫河、营城子、拉林、红旗等12个乡镇的512个屯，人口约20万人。灌区总面积61.3万亩，耕地面积45.96万亩，设计灌溉面积39.7万亩，现有灌溉面积23.7万亩，灌溉干渠11条，其中光辉、龙安干渠是自龙凤山西山放水洞直接引水，小山子干渠是自龙凤山水库东山电站尾水渠引水，卫国、营城子干渠自牤牛河坝引水。
五常市龙凤山灌区节水续建配套工程中渠道防渗工程有营城子坎上干渠防渗、小山子干渠胜远段防渗、新合渡槽上下游防渗、七寸河渡槽上下游防渗、光辉干渠防渗、营城子自流干渠防渗等，均采用复合土工膜防渗。
工程设计复合土工膜直接铺在堤坡面上，上部铺10cm厚砂垫层，表层为10cm厚砼。示意图见下图。
渠道护砌断面结构示意图
二、复合土工膜防渗施工工艺原理及施工工艺流程
1、 复合土工膜施工工艺原理
复合土工膜是一种土工合成材料，具有较好的防渗效果，将复合土工膜铺设在需要进行防渗处理的坡面上，上面铺设砂垫层和砼，堤顶封顶层砼形成一个整体完全封闭的防渗体系。
2、复合土工膜施工工艺流程
在复合土工膜铺设前，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并经工程师验收合格后方可进行复合土工膜的铺设，本工程复合土工膜铺设的工艺流程如下图：
三、复合土工膜施工方法
1、 施工准备
1）复合土工膜材料质量检测 本工程所用复合土工膜为两布一膜复合土工膜，山东泰峰塑料土工材料有限公司生产，使用前委托黑龙江省水利工程质量检测中心站对产品的各项技术指标进行检测，各项指标均符合标准规定和设计要求。
2）堤坡的清理、平整场地，清除一切尖角杂物，欠坡回填夯实、富坡削坡挖平后经监理验收合格，为复合土工膜铺设提供工作面。
3）土工膜场内拼接 为了施工方便，保证拼接质量，复合土工膜应尽量采用宽幅，减少现场拼接量，施工前应根据复合土工膜幅宽、现场长度需要，在单位内剪裁，并拼接成合符要求尺寸的块体，卷在钢管上，人工搬运到工作面铺设。
2、复合土工膜的铺设
1）复合土工膜的铺设方法
复合土工膜铺设分渠底铺设、坡面铺设两个部分。铺设方法：沿渠道轴线方向水平滚铺。坡面铺设在坡面验收合格后，从顺坡面轴线方向滚铺，与渠底的复合土工膜连接采用丁字形连接。
2） 复合土工膜的铺设技术要求
铺设应在干燥和暖天气进行，为了便于拼接，防止应力集中，复合土工膜铺设采用波浪形松驰方式，富余度约为1.5%，摊开后及时拉平，拉开，要求复合土工膜与坡面吻合平整，无突起褶皱，施工人员应穿平底布鞋或软胶鞋，严禁穿钉鞋，以免踩坏土工膜，施工时如发现土工膜损坏，应及时修补。
3、复合土工膜的拼接
1）本项目采用两布一膜复合土工膜，焊接采用热熔焊法施工，拼接包括土工布的缝接、土工膜的焊接，为了确保焊接质量，焊接应尽量在厂内进行，但为了施工方便，复合土工膜幅宽又不应太宽，必须在施工现场拼接。
2）复合土工膜焊接质量的好坏是复合土工膜防渗性能成败的关键，所以务必做好土工膜的焊接，确保焊接质量，因此，土工膜焊接应由生产厂家派专业技术人员到现场操作，指导，培训，采用土工膜专用焊接设备进行。本工程土工膜焊接采用ZPR—210V型热合土工膜焊接机，土工布采用手提式封包机缝接。
3）本项目两布一膜复合土工膜焊接流程：
4）焊接工艺：第一幅土工膜铺好后，将需焊接的边翻叠（约60cm宽），第二幅反向铺在第一幅膜上，调整两幅膜焊接边缘走向，使之搭接10cm。
5）焊接前用电吹风吹去膜面上的砂子、泥土等脏物，保证膜面干净，在焊接部分的底下垫一条长木板，以便焊机在平整的基面上行走，保证焊接质量，正式焊接前，根据施工气温进行试焊，确定行走速度和施焊温度，一般掌握行走速度1.5～2.5m/s，施焊温度为220～300 0C。拼接焊缝两条，每条宽10mm，两条焊缝间留有10mm的空腔，用此空腔检查其焊缝质量。
4、复合土工膜的锚固
复合土工膜上部锚固采用在堤顶处嵌固足够长度复合土工膜，砼封顶板形式，其结构形式见大样图A。
A膜层顶部铺设示意图
5、垫层及砼护砌
复合土工膜的上面均匀铺设10cm砂垫层，找平拍实后铺设10cm砼。坡面复合土工膜铺设合格后应及时铺上垫层压盖，防止风吹及复合土工膜暴晒老化，同时做好砼护砌，加强复合土工膜的保护。
四、复合土工膜施工质量控制
复合土工膜施工质量控制包括进场原材料质量控制、施工操作过程控制、施工完质量检测。
1、原材料质量控制 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。否则不能用于工程施工，本工程所用的是两布一膜复合土工膜，设计复合土工膜技术参数为：设计克重400g/m2，，垂直渗透系数＜1010cm/s。复合土工膜进场后，随机抽取复合土工膜对其性能指标委托黑龙江省水利工程质量检测中心站进行复检，复检结果全部合格。
2、施工操作过程控制 复合土工膜铺设前编好施工组织设计，说明铺设方法和技术措施，经监理批准后方使用，施工人员均应穿平底布鞋或软胶底鞋进行铺设，严禁穿钉鞋以防踩坏土工膜，做到随铺随压，复合土工膜铺设要与保护层铺设相协调。拼接中复合土工膜焊缝质量是拼接关键，施工中尤其要加强接缝检测，检测方法有一目测法、二现场检漏。目测法：复合土工膜焊接好后，观察有无漏接，接缝是否烫损，有无褶皱，是否拼接均匀等。现场检漏 采用充气法对全部焊缝进行检测，焊缝为双条，两条之间留有约10mm的空腔，将待测段两端封死，插入气针，充气至0.05mpa～0.20mpa，静观0.5min，观察真空表，如气压无下降，表明不漏，焊缝合格，否则要查找原因及时修补。复合土工膜上下部锚固是重要的环节，严格按施工并经监理验收后施工。
3、施工完质量检测。施工完质量检测主要是抽样检测，施工每约1000m2取一试件，做拉伸强度试验，要求强度不低于母材的80%，且试样断裂不得在接缝处，否则接缝质量不合格。现场共抽取焊缝试样，作拉伸强度试验，经检测合格率100%，焊缝质量合格。
五、结 语
该防渗工程在施工过程中严格按复合土工膜施工技术要求，严格现场焊接的质量控制，且经过室内试验结果表明，复合土工膜各项性能指标均能满足设计要求，质量得到保证，经过2000年、2001年、2002年度水田节水续建工程的实践证明，取得了效好的防渗效果。
五常市龙凤山灌区节水续建配套工程中渠道防渗工程有营城子坎上干渠（0+471～4+436）、小山子干渠胜远段（6+524～7+406）、新合渡槽上下游防渗（卫国干渠9+244～10+431）、七寸河渡槽上下游防渗（光辉干渠6+272～7+600）、光辉干渠防渗（7+600～8+400）、营城子自流干渠（7+200～11+400）等，均采用复合土工膜防渗。