3.渠道防渗

　在渠道工程中采用土工膜防渗的技术也日益广泛。这种渠道防渗技术的优点是效果好、施工简便、造价低。我国南方湖南、广西等省(区)以及新疆等地采用的土工膜大都为深色的聚乙烯薄膜，也有的采用聚氯乙烯膜，厚度以0.12～0.2mm为宜，若膜厚不足，可几层叠合使用。近年来在渠道防渗中开始使用复合土工膜，性能更为优越，它可防止杂草穿透土工膜造成危害。根据我国南方和新疆等地的经验，对于小型工程选用线性低密度聚乙烯薄膜效果较好，也较经济；而对于大中型工程，则选用高密度聚乙烯膜、沥青玻璃丝布油毡及防水复合油毡为好。

　　对使用土工膜防渗的渠道，当进行铺膜施工时应对渠坡和渠底进行整平压实，并刷一层粘土浆(或洒一些干粘土粉)以便结合。当膜铺好后，在膜上应铺一薄层细土，再覆以5～8cm厚的混凝土面板，起保护作用。

　　使用土工膜防渗的渠道，渠坡不应很陡，根据渠道的大小，坡比应在1:1.5～1:2.0左右，以求稳定。在冬季渠道停水前应再铺加保护层，以防冻坏或人为损坏。

　　土工膜在渠道防渗中的应用是大有前途的，这也是一项专门技术，将有专着介绍，这里仅略为提及，作为引子。

　　(二)　闸底板和边墙排水孔的反滤

　　闸后底板分缝处排水孔常因淤堵而失效，致使底板下积聚过高的扬压力；挡土墙排水孔堵塞也会使墙承受较大的水压力。为避免排水孔堵塞，必须在徘水孔与土的接触处设反滤层，而非织造针刺土工织物具有良好的反滤特性，可以代替传统的砂砾料。例如，湖北省枝江市公社闸泵站，闸底板下分缝处和闸边挡墙排水

孔处的土工织物滤层如图3－23布置。

　　[实例3-13]　福建九龙江北溪闸底板排水孔

　　福建九龙江北溪闸在运行多年后，闸底板徘水孔堵塞，需设置新的排水孔。其底板原设有4200个内径5cm的混凝土排水管，后来能排水的仅30个，冒出的水柱高30cm。维修时钻孔增设测压管式排水孔453个，采用聚氯乙烯(PVC)硬塑料管，在底板下进水段为多孔花管，外包4层60目的尼龙网作反滤层，参见图3-24。

　　湖北嘉鱼的余码头闸也存在类似情况。

　　二、水闸软基加固和边墙

　　水闸和其他水工建筑物常修 建在软土地基上，为增加地基的 承载力，减小建筑物的沉降，同时降低地基处理的投资，可以用土 工合成材料加筋砂垫层处理软土地基。

[实例3-14]　湖北黄石市合兴闸加固地基

　　合兴闸位于长江干堤上的湖北黄石市，始建于1876年，1956年将箱形石料结构泄水孔改建为预制钢筋混凝土圆形管涵，并将木叠梁闸门改为平板钢闸门。闸的地基条件为，闸底10～18m深为淤泥质粉质粘土，其下为粉土。由于地基未处理好，加之闸的结构严重老化，发生裂缝变形，成为黄石市长江干堤上的一个重大隐患，特别是1998年汛期成为防守重点中的重点。根据《黄石市城市防洪规划》和初步设计，决定于1998年12月将该闸推倒重建。重建工程定为二级水工建筑物。闸室前后均接方形箱涵，穿长江干堤而过，全长109m，每节长12m，箱涵的内孔尺寸为2m×2m，外廊尺寸为3.2m×3.2m，参见图3-25。初步设计中考虑到地基承载力不足([R]＝100kPa)，拟在闸室及前面两节和后面一节箱涵的下方采用外径50cm、长14m的基础桩共93根处理地基，后改为土工格栅加筋砂垫层，参见图3-26。工程已于1999年1月竣工。

　　[实例3-15]　湖北枝江市公社闸泵站钢筋混凝土管道地基加固

　　湖北枝江市公社闸泵站于1993年10月动工，当基坑挖至7.2m深时，坑底粉质粘土层仅剩约1m厚，为其下的细砂层中的承压水击穿，坑底大量涌水，发生流土破坏。因此决定布置管井降水并重挖基坑。新基坑向远离漳河方向移动，相应地将3条内径为2m的钢筋混凝土水管延长20多米，并将其座落在报废基坑的回填土上。为防止管道沉降开裂，曾考虑增设5座钢筋混凝土排架支承管道，排架下接桩基础。但经不同方案比较，并报湖北省水利厅批准，决定改用土工合成材料处理管道地基。首先用块石和砂砾料充填涌水坑，覆盖一层非织造针刺土工织物(400g/m²)，并在其上铺1m厚细砂层。然后修筑三层织造土工织物加筋砂垫层，夹有三层粉质粘土层，参见图3-27。图中预压堤配合水平砂垫层排水，9个月后，沉降变形终止，挖除预压堤，修建管道。工程于1995年2月完工。该工程综合运用土工合成材料是一个成功的实例。

　　有关土工合成材料加筋砂垫层的设计和施工方法请参阅有关著作。

　　(二)　加筋土问室边墙图3-27管道加筋砂地基

　　闸室的边墙和上下游翼墙一般采用重力式毛石混凝土挡墙或L形钢筋混凝土挡墙的形式。土工合成材料加筋土挡墙具有较好的技术经济效果，且施工简单易行，可用作闸室的边墙和翼墙。

　　[实例3-16]　黄河险工砌石坝岸的加筋挡墙

黄河山东济南天桥区泺口险工63号和64号砌石坝岸的重建中分别对利用了土工织物加筋和未加筋的结构进行对比，如图3-28所示。

　　加筋材料为聚烯烃织造型土工织物经向极限抗拉强度为44kN/m,填土与织物的磨擦系数为0.49。在设计中进行了抗拉计算、抗拔计算和外部稳定计算，保证织物在砌石坝岸墙背的土基内发挥作用，并保证在允许变形范围内织物不被拉断和拔出。由于采用了土工织物加筋，墙体厚度由原1.5～2.3m减至1.0m。加筋墙施工中采用给土工织物加预拉力的办法，使施工中平均应变为4％，约加了3kN/m的预应力，效果良好。加筋墙建成后进行观测，加筋比不加筋砌石体的土压力小得多，竣工15.5月后土压力值减少了60％～70％。从外部观察也未发现异常现象。经计算，采用加筋墙方案每米可节省工本费40.5元，经济效益显著。

　　[实例3－18]　连云港市玉带河闻边墙加固^①

　　玉带河闸为一座挡潮、排涝和通航的单孔闸。原设计的浆砌块石闸墙厚为1.3m，挡土高度8.5m，填土为粉质粘土。经验算，该闸墙厚度为1.3m不足，应为2.6m才能基本上达到稳定的要求。因此，当该闸建成不久即出现水平错裂，虽然采取了在墙顶设支撑梁等措施，但错裂仍进一步发展。为此采取了减少墙填土压力的措施，即在墙背挖去填土，作成包裹式加筋土挡墙，如图3-30所示。加筋材料选用织造型织物，其抗拉强度为52kN/m。该墙于1991年底竣工，实测的墙后土压力很小，也末发现闸墙续沉陷和水平位移。