水利工程渠道防渗施工技术探讨

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  【摘 要】 水利渠道的防渗技术是符合现在资源节约的号召,提高水资源的利用率,同时也可以促进农业生产的发展,扩大灌溉面积。还可以有效防止次生盐渍化的发生,改善生态环境,可以调控地下水位,对沼泽地与盐碱地进行改良。本文主要分析了我国水利渠道工程出现下渗的原因,及其的防治措施。
  【关键词】 水利工程;渠道防渗;施工技术
  为了确保水利工程使用期限的延长,水利建设部门常会采取必要的渠道防渗技术以及管护措施,以期可以把水资源利用率提高,进而节省工程施工成本。另外采取渠道防渗技术还有助于调控地下水位,以免次生土壤盐渍化现象出现。下面本文作者针对水利工程经常出现渗透现象的原因作了简要分析,并提出了防渗技术以及管护措施。
  一、水利工程渠道防渗的意义
  渠道防渗是发展节水型农业的有效节水技术,是减少水量损失,是大中型灌溉渠实现节水灌溉的重要举措。渠道渗漏不仅减少了灌溉面积,降低了水资源的利用率,极大程度的浪费了水资源,同时还增加了农民及灌溉技术的水费负担,严重的对工程的安全运行甚至会造成影响。为了进一步提高渠道水资源的利用率,降低渠道输水的损失,我们在不断提高灌溉渠管理工作水平,有计划配水、引水,加强渠道工程维护及配套养护的同时,为了进一步减少渗漏损失水量,还要采取相应的渠道防渗工程措施。无论是从哪一个角度来说,渠道防渗技术的实施都是极为必要的。
  二、水利渠道工程渗透问题成因
  (一)地基处理不当导致水利渠道工程渗透
  因水利渠道工程施工范围较大,在施工过程中会面临着多种土壤类型。不同的土壤类型其性质存在着一定的特殊性,对水利渠道的衬砌存在着不同程度的影响。如在盐渍土中,其土壤含盐量增长,会造成地下水含盐量不断增加,在冬季停水时间内,盐分会随着地表水渗出,导致周围含盐量较高。水利渠道混凝土板在高盐环境下容易受到严重侵蚀,对混凝土强度造成很大影响,破坏混凝土板,引起渗透;湿陷性土壤在经过水浸湿之后,土壤结构会发生明显变化,出现显著性下沉,从而对水利渠道造成严重破坏;砂土环境中,因砂土主要是由沙壤土、粉细砂等组成,十分容易出现液化问题,从而导致水利渠道工程地基失稳,破坏混凝土衬砌结构,引起渗透。由此可见,在进行渠道水利工程施工时,需要针对土壤类型及其特性,采取相对应的地基处理方法。
  (二)渠道施工质量较差导致水利渠道工程渗透
  在水利渠道工程施工中,因缺乏质量管理容易出现一些质量问题,导致渗透发生。如水利渠道工程施工中所应用的混凝土,配合比设计不当,混凝土原材料存在质量问题等,导致混凝土施工后开裂。在混凝土施工后,缺乏养护措施,或养护条件不足,导致混凝土强度不能符合设计要求,难以满足高频率供水,引起混凝土结构破坏。基底处理不当,渠道开挖存在较大误差。模板拆除时间较早,拆模后没有采取有效的养护措施,引起混凝土裂缝问题,导致渗透。
  三、水利工程渠道防渗技术措施
  (一)混凝土防渗措施
  在我国混凝土防渗的应用极为广泛,其具有较好的抗冲、防渗、高耐久等性能,也比较方便管理,使用于各类灌溉渠道,不过其施工程序较为复杂,施工设备也相对较多,对于一些缺乏砂石料的地区来说其造价也相对较高。在施工过程中,石料应该采用1-2级,在水泥中应该掺入早强剂与减水剂,混凝土预制板初凝后可拆模,达到设计强度百分之七十后可进行运输,采用水泥砂浆对砌缝进行填满并压平,施工完毕后要进行及时的养护。
  (二)膜料防渗措施
  防渗性能好、适应变形能力强、施工工期短、运输方便、造价低、材料质轻、耐腐蚀性强等是膜料防渗的优点。但是其易老化、抗穿刺能力差,与土之间的摩擦系数较小,并不利于渠道的边坡稳定性。膜料防渗措施使用于中小型的低流速渠道。为了保证施工质量,在膜料防渗施工过程中,土保护层的边坡稳定与膜层的完整必须要保持。
  (三)土料防渗措施
  可就地取材、造价低、投资少是土料防渗的优点,但是其受到冻融作用容易失去防渗的性能,耐久性相对较差,比较适合用于气候比较温和地区的中小型灌溉渠道。在施工过程中,为了清除其中的草皮、表层土、树根等杂物,土料的原材料需要进行过筛与粉碎。含水率与配合比在施工中要进行严格控制,应该先进行干拌再进行湿拌。在厚度高于十五厘米后,应该进行分层铺筑,在铺筑的过程中,应该一边进行铺筑一边进行夯实。此外,在铺筑完成后,要进行防晒、防风、防冻等养护措施。
  (四)沥青材料防渗措施
  沥青材料护面当前比较常见的有以下几种:
  第一,埋藏式沥青薄膜。将渠底平整、压实以后将杂草等清除,喷洒一定量的水,然后用机械将热沥青喷洒两遍以上,形成一层厚度在5毫米左右的不透水薄膜。为了预防机械破坏与沥青老化,需要铺设素土进行保护。
  第二,沥青混凝土。该材料耐久性、稳定性以及防渗效果都相对较为良好,主要是把砾石(碎石)砂、沥青通过拌和、加热、压实形成的防渗材料。大型渠道一般护面厚度在10-15厘米,中小型渠道的厚度一般在5厘米左右。
  第三,沥青席。指的是使用苇席、麻布、石棉毡、油毡、玻璃丝布等材料通过沥青层而制作而成的卷材。在进行铺设时互相搭接,用热力请粘结接缝。
  (五)砌石防渗措施
  浆砌与干砌是砌石防渗的两种具体方法。该防渗措施具有耐久、抗磨、抗冲等特点,并且施工相对较为简单。
  第一,块石衬砌防渗。如果砌石防渗要求高,需要采用浆砌块石护面的防渗技术,一般分为重力墙式与护面式两种。如果砌石防渗的要求较低,那么可以采用干砌勾缝的护面防渗技术。石料的规格一般是厚度在15-30厘米之间,宽30-40厘米,长40-50厘米的表面较平整的石板。衬砌的石料要求没有裂纹质地坚硬,此方法多用于石料比较丰富与容易滑塌的傍山渠段地区。第二,卵石衬砌防渗。卵石的铺砌在施工时应该先渠底后渠坡。卵石衬砌主要有两种分别是干砌与浆砌。在开始阶段干砌卵石有防冲的作用,但是卵石间的缝隙在用过一段时间后会被泥沙充填,然后经过水中矿物盐类的凝聚与硬化作用,稳定的防渗层就形成了。可根据当地料源与使用要求来确定卵石抗渗层的厚度,一般在15-30厘米。为了提高防渗的效果,可在砌体下铺设符合土工膜料层或者是放置砂砾石垫层,砌石防渗要防止渠基淘刷。此方法投资少,工程量较小,应用较为普遍。
  四、渠道防渗工程管护技术
  水利工程项目的生命周期有限,然而如果开展科学的管护工作便可延长它的质量寿命。下面我们对防渗层被损毁的管护技术作简单的论述。
  (一)修复好冻胀损坏。施工人员应该把预制混凝土板上面的冻胀部位隆起压平,然后采用聚苯等材料制成的保温板进行铺设,铺设后还需在上面铺设一层塑料薄膜。砂浆找平后要在上面铺设混凝土板。如果是现浇混凝土,施工人员应该将冻胀隆起的部分进行压平,并且要给它铺设上聚苯等材料制成的保温板,之后采用塑料薄膜铺设在上面。最后一步是要在塑料薄膜上面铺筑一层素混凝土。
  (二)修复好伸缩缝。伸缩缝跟传统沥青砂浆所采用的填补方法不一样,它常采取焦油塑料胶泥进行填补。通常施工人员需要把伸缩缝清理干净并晾干,之后把塑料胶泥填充到里面就可以了,在填充过程中一定要注意密实度。
  (三)修复好脱落的勾缝。勾缝出现脱落是一种非常常见的问题,所以要随时对其进行检查和修复。具体方法如下:首先要把缝隙内的杂物都清除干净,由于是一些泥沙、杂草以及水泥块等,随后还需采用清水把板后面的空隙冲洗干净,之后采取比例为1:2的水泥砂浆把板缝填补好。捣实工作一定要做到位,最好可以将其压成凹缝或平缝。
  总而言之,水利渠道工程属于水利工程中重要部分,我国水利渠道工程施工数量较多,但在施工过程中,普遍存在着较为严重的渗漏问题,造成了大量水资源浪费,不利于经济效益与社会效益的实现。为保证水利渠道工程防渗效果,需要在渠道工程施工中应用防渗技术。当前,主要的防渗技术包括混凝土防渗法、膜料防渗法、砌石防渗法,其中混凝土防渗法属于应用最为广泛的方法,防渗效果优良,应用前景较好。通过采取防渗技术,保证水利渠道工程施工质量,实现最佳效益。
  参考文献:
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