Fh防水卷材在清原县渠道防渗工程中的应用

王丽华

（清原县水利工程技术管理站,辽宁 清原 113300）

0 引言

Fh防水卷材是一种新型加线性低密度聚乙烯薄膜建筑材料，具有功能多、强度高、适用性强、造价低、施工方便等优点。然而，因存在土石冻结膨胀造成衬砌层冻胀破坏，Fh防水卷材应用于水利工程时能否满足寒冷地区防渗、防冲和防冻胀破坏尚不明确[1,2]。

清原满族自治县隶属辽宁省抚顺市，位于抚顺市北端，全县面积约4000 km2，乡村总人口约26万人。清原县地处中温带亚湿润区内，属温带大陆性季风气候，冬季漫长寒冷，最冷出现在1月，月平均气温-16℃，最低气温-37.6℃。目前，Fh防水卷材在清原县已被用在水库防渗及楼房建造上，效果良好。通过Fh防水卷材在南山城镇渠道防渗工程中的设计和应用，分析防渗效果，明确Fh防水卷材在清原县渠道防渗工程中的应用效果。

1 渠道防渗段工程概况

南山城镇渠道防渗段为绕山渠道，渠道长250 m，渠底宽1.5 m，渠道梯形断面比为1∶1.5，深度为1.2 m。土质为弱风化石和轻壤土，年久失修，渗漏比较严重，水流不畅，大流量引水时，经常出现开堤和滑坡现象，严重制约了120 hm2水田的正常供水，农民只能抽水灌地，人力物力耗费巨大。为保证灌区的正常供水，必须规整渠床，加固渠道，减少渠道渗漏损失，并对该段渠道采取有效防渗防护措施。

2 渠道防渗段工程设计及施工

2.1 防渗护砌方案设计

1）防渗护砌方案设计的基本要求是防渗、防冻和固渠，设计的基本原则是因地制宜、技术先进、经济合理、经久耐用、运用安全以及管理方便。

2）目前，国内通用渠道防渗材料较多，根据该渠段具体情况，经方案分析比较，选用Fh防水卷材对该段渠道进行防渗防护处理，选用Fh防水卷材具有以下优点[3]：防渗效果好，单位面积渗漏量为0.04～0.03 m/s时，防渗节水效果保证率达到95%以上；抗腐蚀性强，使用寿命可达40～50年；具有良好适用变形性和抗冻性能，不必采用变形和冻胀处理；具有良好经济性和易施工性，单位面积投资较小，运输和铺设方便，不需水电及相应的机电设备，可采用大面积全线施工，加快施工进度。

根据渠段土质情况和施工条件，Fh防水卷材为加线性低密度聚乙烯薄膜，生产厂家为清原县防水材料厂，Fh防水卷材厚度为0.18～0.20 mm，幅宽1.5 m，长50～100 m。铺设时在渠道长度方向采用搭接，搭接宽度10～15 cm。该材料物理学数值均满足设计要求。

3）渠段比降为1／2000，属于不淤不冲渠道；内坡比1∶1.5，根据规范和现有断面边坡尺寸，取防渗内坡为1∶1.75；渠床土质大部分为轻壤土，护坡稳定；外坡比1∶1，为增强稳定性，外坡比可适当扩至1∶2，并将坡角护砌干砌石[4,5]。

2.2 渠道断面、土保护层和土工布铺设设计

1）渠道断面和Fh断面铺设形式。渠道纵横断面根据原渠道断面尺寸修整，同时考虑Fh防水卷材特点及施工条件，仍采用梯形断面；Fh断面铺设形式直接影响渠坡的稳定性，当采用梯形断面时，Fh断面铺设形式采用台阶式。

2）土保护层的坡度和厚度。土保护层边坡系数直接关系到边坡稳定，根据滑动面稳定计算，土保护层Fh防渗渠道土层边坡比为1∶1.75，Fh边坡比为1∶1.5，土保护层最小厚度不小于35 cm，根据不同土质和流量，确定土保护层厚度为55 cm，采用浸泡法施工试验，确定土保护层的设计密度，干密度不小于1.4 g/cm3。

3）土保护层允许流速和防冲设计。Fh防渗渠道不同于一般均质土渠，如果流速设计不合理，可能造成渠道冲刷，危及土保护层稳定性。据国内外资料统计，其设计流速应小于均质土渠，并在0.3～1.0 m/s范围内，据我国经验资料统计，设计流速应小于均质土渠设计流速的10%～20%。在渠系建筑物的上游、下游和弯曲段，渠道流速流态发生变化，可能冲刷土保护层造成严重破坏。为此，除考虑采用消能防冲措施外，在建筑物上游、下游和弯曲处采用混凝土、砌石、砂砾石等构建保护层。

4）土工布铺设设计。土工布铺设采用搭接的施工方法，搭接宽度纵向和横向均为30 cm，横向搭接缝为顺水方向，纵横两个方向都留有折皱，不宜拦拉过紧，防止不均沿降。土工布上下层均铺设厚度大于5 cm、经筛分的细粒土过渡层，然后铺设当地杂土，厚20 cm。为防止坡面Fh防水卷材下滑，土工布应进行封顶设计，顶部设置压齿槽，槽深20～30 cm，槽高达到设计水位，铺设后回填粘土夯实，护砌宽度大于30 cm。

2.3 防渗工程渠段的施工

1）渠道开挖回填成型。首先进行渠槽开挖，上游至下游分三段分别施工，将土方从一侧返倒到另一侧，按设计要求铺设Fh防水卷材、回填土，然后开挖另一侧。采用这种施工方法不仅工程质量容易控制，而且节省大量人力物力，加快了施工速度。按照设计要求分段施工，整个工程20 d即可完成。

2）Fh防水卷材铺设。Fh铺设是工程的关键，直接影响工程防渗效果。铺设时，先排除Fh下气体，使Fh平贴基面，平均搭接宽度为0.15 m，最小搭接宽度为0.10 m，铺设完成后，用粘土回填压槽，将Fh防水卷材压牢，然后从下至上逐层回填细粒土过渡层。

3）Fh施工质量控制。为了保证施工质量，必须制定施工及质检细则。成立专业施工队，施工前，对施工人员进行讲解，掌握设计要求和施工方法。施工过程中，编制隐蔽工程和外部工程控制检验表，严格进行工程质量控制和检查。

3 渠道防渗段工程防渗效果

选取30 m防渗段在渠道防渗处理前后作对比试验，检验防渗效果。采用静水法进行试验，实验结果表明，施工前年渗漏量为70%，防渗处理后年渗漏量为15%，防渗段在渠道防渗处理前后渗漏量降低了55%，可见，Fh防水卷材发挥了较好防渗效果，Fh防水卷材在清原县渠道防渗工程中具有较好的应用效果。

［1］宋玲，余书超.柔性防水卷材在寒区防渗渠道中的应用研究［J］.人民黄河,2010,32(6)∶100-101.

［2］杨洪文.黑河流域渠道衬砌工程抗冻胀模式及应用浅析［J］.人民黄河,2006,28(10)∶55-56.

［3］杨琛，谭文勇.高分子防水卷材的应用及发展［J］.建筑科学，2010，18：93.

［4］宋玲，余书超.季节冻土区防水卷材防渗渠道的特种衬砌方案研究［J］.冰川冻土，2009，31（1）：124-129.

［5］焦颖.浅谈卷材防水地下工程的施工［J］.黑龙江科技信息，2010（5）.