鈉基膨潤(rùn)土防水毯在水利工程中應(yīng)用
　　吳子平孫志勇
　　(遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院)
　　（遼寧省大伙房水庫(kù)管理局）
　　摘要：利用高納膨潤(rùn)土遇水特強(qiáng)膨脹、受熱干縮，耐凍融等特性,論述了膨潤(rùn)土防水毯的防水機(jī)理，鈉基膨潤(rùn)土防滲毯在寧夏惠農(nóng)渠、漢延渠、陳渠上應(yīng)用，取得很好的效果，有一定推廣價(jià)值。
　　關(guān)鍵詞：高納膨潤(rùn)土防水毯膨脹防水機(jī)理
　　膨潤(rùn)土防水毯是由膨潤(rùn)土的礦物名稱蒙脫石，天然膨潤(rùn)土按化學(xué)成分分為鈉基和鈣基兩大類(lèi)，是一種很好的防水材料，在人工湖，地下室，垃圾填埋場(chǎng)，河道，綠化濕地，隧道地鐵等很多領(lǐng)域應(yīng)用，施工簡(jiǎn)潔方便，是一種理想的防水材料。
　　1工程概況
　　惠農(nóng)渠位于石嘴山市境內(nèi)，七、八十年代農(nóng)田基本建設(shè)時(shí)對(duì)渠道進(jìn)行混凝土襯砌，但由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低、凍脹破壞嚴(yán)重，砌護(hù)工程已基本被破壞，渠道已成為土渠，滲漏損失大，渠系水利用系數(shù)僅為0.45。在93+710~95+460段屬于半挖半半填渠道，現(xiàn)狀渠道比降1：10000，迎水坡1：1.5，底寬24m，渠深3.4m，設(shè)計(jì)水深2.5m，設(shè)計(jì)流量59.0m3/s。渠道冬季氣溫較低，年平均氣溫8.2℃，冬季日平均氣溫-9.3℃，極端最低氣溫-30.3℃，凍期145天，負(fù)氣溫天數(shù)158天，最大凍深0.95m，土質(zhì)為砂質(zhì)壤土。
　　寧夏銀川漢延渠建造與上世紀(jì)六十年代，干渠總長(zhǎng)2.807km，走向南北方向，現(xiàn)狀渠道比降1：3000，迎水坡1：1.5，底寬3.5m，渠深1.9m，設(shè)計(jì)水深1.28m，設(shè)計(jì)流量4.0m3/s。在82+000~84+807段底下水位較高，冬季渠道有積水，屬于半挖半填渠道，渠道冬季氣溫較低，年平均氣溫8.4℃，冬季日平均氣溫-9.2℃，極端最低氣溫-23.7℃，凍期140天，負(fù)氣溫天數(shù)153天，最大凍深0.9m，土質(zhì)為粉質(zhì)壤土。渠道年久失修，渠道襯砌及建筑物大多損壞，滲漏嚴(yán)重，嚴(yán)重影響渠道安全運(yùn)行和灌區(qū)正常灌溉。
　　陳渠位于惠農(nóng)渠下段支渠上，在石嘴山市境內(nèi)，渠道走向東西向，襯砌型式為弧底切線邊坡全斷面混凝土板襯砌，設(shè)計(jì)流量0.56m3/s，設(shè)計(jì)水深0.85m，渠道比降1：3000，迎水坡1：1，渠深1.1m。
　　2渠道防滲處理
　　高鈉膨潤(rùn)土具有特強(qiáng)的膨脹特性，用針刺法將顆粒壯的膨潤(rùn)土織在兩層土工布之間。膨潤(rùn)土防水毯遇水后，膨潤(rùn)土開(kāi)始膨脹，在局限性壓力狀態(tài)下，膨潤(rùn)土在墊層內(nèi)形成連續(xù)的、密封性的膠凝體層，能有效隔絕水的入侵，形成良好的防水層。膨潤(rùn)土防滲毯是一種新型的土工合成防滲材料，利用土工織物來(lái)承載和護(hù)面的結(jié)構(gòu)形式，與土工膜、混凝土、高分子防水材料相比，具有柔性好，抗張應(yīng)變的能力強(qiáng)；自愈合功能強(qiáng)；抗干濕和適應(yīng)凍融能力強(qiáng)；施工方便快捷，壽命長(zhǎng)，不老化更環(huán)保，與土壤的接觸面為土工織物，界面摩擦系數(shù)大不易滑落，能很好解決邊坡穩(wěn)定問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)。
　　惠農(nóng)渠、漢延渠的膨潤(rùn)土防滲毯施工2005年3月26日開(kāi)始，陳渠開(kāi)始于2005年4月10日，施工前渠道基面均為素土夯實(shí)。為了具有可比性，并考慮經(jīng)濟(jì)投資，漢延渠段分別采用全斷面混凝土板與膨潤(rùn)土防滲毯復(fù)合襯砌，以及素土與膨潤(rùn)土防滲毯的襯砌。惠農(nóng)渠襯砌型式分別采用漿砌石基礎(chǔ)混凝土板護(hù)坡與膨潤(rùn)土防滲毯復(fù)合襯砌，其中防滲毯上鋪設(shè)3cm水泥砂漿襯砌，防滲毯上鋪設(shè)40cm素土襯砌。陳渠采用了弧底切線邊坡全斷面混凝土板與防滲毯復(fù)合襯砌，襯砌長(zhǎng)度600m。
　　3膨潤(rùn)土防滲毯的施工工藝
　　（1）基槽開(kāi)挖整修
　　渠道土方達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求以后，按渠道斷面尺寸進(jìn)行開(kāi)挖，并對(duì)邊坡和渠底進(jìn)行修整。注意坡面的平整度，清除尖銳物、樹(shù)根等雜物。如有積水進(jìn)行排水，以防止膨潤(rùn)土防水層過(guò)早發(fā)生水化作用。在惠農(nóng)渠施工過(guò)程中，由于渠道內(nèi)有積水，事先開(kāi)挖排水槽實(shí)行排水。
　　（2）防滲毯鋪設(shè)
　　渠道基槽平整無(wú)積水后即可鋪設(shè)防滲毯。防滲毯面層的有紡布一側(cè)應(yīng)對(duì)著遇水面（即朝上），根據(jù)斷面尺寸可采取縱向和橫向鋪設(shè)，防滲毯可根據(jù)需要任意裁割。施工過(guò)程中，漢延渠和惠農(nóng)渠邊坡采用橫向鋪設(shè)，惠農(nóng)渠渠底和陳渠采用縱向鋪設(shè)。
　　接縫處理，每幅防滲毯要求相互搭接，搭接長(zhǎng)度不少于100mm。橫向鋪設(shè)時(shí)，搭接方向應(yīng)與水流方向一致，即上游一幅搭接在下游一幅上，以保證防滲毯不被水沖刷翻起。搭接好后，在搭接部位上均勻撒上顆粒狀膨潤(rùn)土。防滲毯鋪設(shè)的渠坡頂端應(yīng)留折角3，并挖V形槽將防滲毯按三角形折起，用土填埋，其作用是防止坡面的防滲毯下滑。
　　安裝后的防滲毯如有損壞，應(yīng)另裁割一幅比損壞面積大100mm2的防滲毯覆蓋與其上，搭接周邊撒上膨潤(rùn)土。防滲毯鋪設(shè)檢查合格后，填壓50cm回填土，采用混凝土板砌護(hù)時(shí)，在鋪設(shè)好后的防滲毯上鋪設(shè)3cm厚M5水泥砂漿墊層，砂漿墊層的鋪設(shè)與混凝土板的鋪砌同步進(jìn)行。鋪砌順序從底向上抹平、壓實(shí)，滿足厚度要求，以保證混凝土板的平整度。如遇到雨天，應(yīng)組織排水，待雨停并清除積水后才能繼續(xù)施工，對(duì)受潮的防滲毯無(wú)需更換，但應(yīng)避免在防滲毯上走動(dòng)。
　　防滲毯的鋪設(shè)搭接和收口應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范，并牢固穩(wěn)定，無(wú)空鼓、損傷、劃移、翹起、皺折等。
　　4結(jié)論
　　通過(guò)對(duì)惠農(nóng)渠、漢延渠、陳渠三段渠道膨潤(rùn)土防滲毯的施工，充分表現(xiàn)了膨潤(rùn)土防滲毯施工方法簡(jiǎn)單、施工速度快，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、基本面要求寬松，不受溫度限制，且透水性，環(huán)保節(jié)省費(fèi)用，和傳統(tǒng)的防水防滲材料相比有著不可替代的優(yōu)越性，是一種可以信賴和推廣的新型防滲材料。特別是嚴(yán)寒地區(qū)，建筑物存在凍脹破壞，而且每年都要進(jìn)行建筑物歲修，膨潤(rùn)土防滲毯材料能夠不受凍融循環(huán)影響，從而節(jié)省每年歲修費(fèi)用。因此，大規(guī)模使用膨潤(rùn)土防滲產(chǎn)品，降低防滲防漏工程成本，縮短施工時(shí)間，具有廣泛的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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