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摘要:常用渠道防渗施工技术形式主要有塑料薄膜防渗、混凝土预制板防渗、混凝土预制板下铺塑料薄膜防渗等:不同的防渗技术有其不同的施工要点,本文就三种防渗形式进行了评价:1.塑料薄膜防渗渠道,优点是防渗效果好,具有很强的不透水性且工程造价低,比较耐久,施工技术简单,适应性强。缺点是必须采用保护层,如采用刚性材料,则提高工程造价,特别对离砂石产地教员的地区更加困难。2. 混凝土预制板防渗渠道,其主要作用是抗冲,但最大的问题是防止冻胀破坏,所以在冻胀性基土上修建混凝土预制板防渗渠道必须注意渠道线路应尽量选在中、粗颗粒土壤地基上,地下水埋藏较深以及无旁渗水补给的地段。3. 混凝土预制板下铺塑料薄膜防渗的渠道,这种渠道防渗措施防渗效果更好,并能起到一定的保温作用,减轻了冻胀破坏,造价低,运输量小,施工简单,技术难度不高,是一种比较好的抗冻、抗冲防渗措施。
关键词:渠道 防渗 塑模 混凝土板
中图分类号: TV146+.3文献标识码: A 文章编号:
一、塑料薄膜防渗渠道
目前常用的塑料薄膜是聚乙烯和聚聚氯乙烯,其厚度为0.18—0.22mm,颜色为黑色,抗拉强度大于200kg/cm,延伸率大于180%,耐寒性为摄氏零下25—30度,不怕酸碱,耐腐蚀性强,这种形式在灌区内大量使用。优点是:(1)防渗效果好,具有很强的不透水性,只要材料质量符合标准,并把接头做好,几乎滴水不漏。据实际观测,设计流量10m3/s的塑料薄膜防渗渠道,每公里渗漏损失仅0.04%,比防渗前减少损失80%以上。(2)工程造价低,塑料薄膜防渗渠道的投资一般仅为混凝土防渗渠道的1/3—1/4.(3)比较耐久,塑料薄膜防渗的耐久性可达10—20年,使用年限与塑料薄膜质量和所处条件有关。(4)施工技术简单,不需要复杂的施工机械设备,群众很容易掌握,施工速度快,工期短。(5)适应性强,对各种气候、土壤冻胀、沉陷和盐碱等不利的自然环境一般均能适应。缺点是:(1)用塑模防渗,除特殊情况外必须采用保护层覆盖,用当地料做保护层容易被冲刷、出现滑坡且土方工程量很大,渠道断面也大、占地多,用刚性材料做保温层,如混凝土、砌石等,则提高工程造价,特别对离砂石产地较远的地区,就更加困难。(2)铺塑料薄膜渠道从表面上看仍似土渠,不整齐,糙率亦没有减少,而且本地区牧畜特别多,渠道容易被牲畜踩坏。
二、混凝土预制板渠道
目前木垒县灌区渠防渗渠道一般都采用混凝土板渠道,因此最大的问题是防止冻胀破坏。木垒县冬季严寒,最低温度一般可达全年一月份最冷,七月份最热,一月份平均温度达-11.8℃,无霜期154天,多年平均气温6.6℃,最高气温36.9℃, 最低温度一般可达-31.8℃,气温日较差11.4℃,年平均大风日15.2天,(一般在冬季,对作物生长期无危害)。多年平均降水量298.2mm,夏季降水较多,占年降水量的32.46%;冬季较少,占5.6%;秋季占24.14.7%,春季占31.2%。年平均积雪厚度15-20cm,最大冻土深度可达1.77m,一般在1.4—1.5米之间。以前我们对于防止混凝土板渠道的冻胀破坏主要靠铺戈壁垫层,垫层厚度为20—30cm,运行头两年还有效果,时间一长往往又发生冻胀破坏,如果铺的垫层过厚不仅造价高,拉运亦很困难,渠道还是达不到多年运用;另外混凝土预制板衬砌渠道的特点是接缝多,采用一般的砂浆填缝,其耐久性较差,尤其是在寒冷地区就很快失效。若采用此种砂浆填缝,需在每年渠道停水运行后再上冻以前将渠内水空干且对填缝进行详细检查,如发现有脱落或破坏的部位及时进行补修,妥善处理,确保渠道的防冻安全。
对在冻胀性地基上修建防渗渠道必须注意渠道线路的选择,应尽量选在中、粗颗粒基土 上,地下水埋藏较深以及无旁渗水补给的地段,对地下水埋藏较浅或存在渗水补给的渠段应尽量采用填方渠道。
三、预制板下铺设塑料薄膜的渠道
木垒县好多渠道布置在山前洪积平原,砾层准平面或洪积扇下游溢出地段,少数在山前基岩,渠道的冻胀问题比较突出。为了解决这个问题混凝土预制板下铺一层塑料薄膜,塑料薄膜上再铺一层约5—10cm厚的砂子,使混凝土预制板与塑料薄膜之间有一层空气隔层可起到一定的保温作用,冬季塑料薄膜下的温度也相对高一些,这样就减轻了冻胀;同时由于切断了混凝土预制板下土壤毛细管水和地下水向上转移,也可以减少了冻胀。铺设塑料薄膜后渠底基土的含水量由未铺塑料薄膜前的25—28%降至15—18%,地下水位由鋪设前的0.3—0.5m降至铺设后的1.3—1.5m。渠外地表在铺设塑料薄膜前后也有显著差别,未铺设塑料薄膜以前渠道渗水量大,外坡脚处土层饱和并有滑坡塌坡现象,渠两侧大量积水,形成水滩和积水坑,人不能行走;铺设后渠道外坡脚处干燥整齐没有出现塌坡现象,水滩和积水坑均已干涸,渠道填方段边坡也很稳定。混凝土预制板下铺设塑料薄膜,不但抗冻胀效果好并且造价低,运输量小,施工简单,技术难度不高,便于群众掌握,是一种比较好的防渗结合抗冻的措施,建议木垒县多采用该种形式的防渗渠道。
四、渠道防渗工程常见的问题及处理
根据水利工程的防渗渠道情况的调查,防身渠道破坏症状主要有:①分缝问题,②渗漏问题,③冲刷、磨损及腐蚀,④冻胀问题等。
1)分缝问题
渠道分缝问题的出现就说明渠道的防渗体被破坏并由于不均匀沉降变化引起而出现的问题。应对这个问题就可以在渠道延长的方向每隔一段距离就人为的增加一条缝,而由于渠道出现分缝的原因十分复杂,在确定应该距离多远来设置这条缝还不能确定,因此,在实际的工程中,工作人员就会发现,即使人为的设置了一些裂缝,但仍不能避免一些新的裂缝出现,甚至新裂缝就出现在人为设置的裂缝附近。鉴于这个问题我们大可不必对裂缝出现的原因进行深究,也不必在工程建设初期费劲脑筋来计算和设计裂缝应该出现在哪里,可以采用先正常施工,后进行裂缝的添加的办法,可以先进行渠道的正常施工,在施工完成后,地基稳定后,根据已经出现的裂缝进行分割裂缝处理就可。比如:水泥砂浆涂抹法、防水快凝砂浆涂抹法等常用方法。
2)冻胀问题
渠道的冻胀病害多是由于气候温度过低而对渠道产生破坏。产生东长的原因主要有土壤因素、空气的湿度及温度,因此,针对这个问题主要是改善土壤的水分条件及进行控温措施。改善土壤的常用方法就是更换渠道两侧以底部的土壤,这样做工程量较大,一般不建议使用。而造成土壤中所含水份过多,主要有两个原因,其一是地下水位过高,而造成的含水量过大,其二是由于渠道深水而引起的含水量过大。前者可以进行排水措施,后者可以采用防渗透措施。进行保温控制的措施多是在里面增加一些保温的材料。这些防冻胀的措施在实际的工程建设中取得了一定的效果,但还是有需要进一步改进的地方。
五、
只要按照正常、规范的工程建设程序去运作,认真的去完成每一步工程建设程序和管理,加大监管质量监督力度,我们的工程才能安全保障,才能长期发挥工程应有的效益,做到“一劳永逸”。
作者简介:马兰.哈力阿斯哈尔男哈萨克族 昌吉州木垒县人 1974年生工程师主要从事质量监督工作
关键词:渠道 防渗 塑模 混凝土板
中图分类号: TV146+.3文献标识码: A 文章编号:
一、塑料薄膜防渗渠道
目前常用的塑料薄膜是聚乙烯和聚聚氯乙烯,其厚度为0.18—0.22mm,颜色为黑色,抗拉强度大于200kg/cm,延伸率大于180%,耐寒性为摄氏零下25—30度,不怕酸碱,耐腐蚀性强,这种形式在灌区内大量使用。优点是:(1)防渗效果好,具有很强的不透水性,只要材料质量符合标准,并把接头做好,几乎滴水不漏。据实际观测,设计流量10m3/s的塑料薄膜防渗渠道,每公里渗漏损失仅0.04%,比防渗前减少损失80%以上。(2)工程造价低,塑料薄膜防渗渠道的投资一般仅为混凝土防渗渠道的1/3—1/4.(3)比较耐久,塑料薄膜防渗的耐久性可达10—20年,使用年限与塑料薄膜质量和所处条件有关。(4)施工技术简单,不需要复杂的施工机械设备,群众很容易掌握,施工速度快,工期短。(5)适应性强,对各种气候、土壤冻胀、沉陷和盐碱等不利的自然环境一般均能适应。缺点是:(1)用塑模防渗,除特殊情况外必须采用保护层覆盖,用当地料做保护层容易被冲刷、出现滑坡且土方工程量很大,渠道断面也大、占地多,用刚性材料做保温层,如混凝土、砌石等,则提高工程造价,特别对离砂石产地较远的地区,就更加困难。(2)铺塑料薄膜渠道从表面上看仍似土渠,不整齐,糙率亦没有减少,而且本地区牧畜特别多,渠道容易被牲畜踩坏。
二、混凝土预制板渠道
目前木垒县灌区渠防渗渠道一般都采用混凝土板渠道,因此最大的问题是防止冻胀破坏。木垒县冬季严寒,最低温度一般可达全年一月份最冷,七月份最热,一月份平均温度达-11.8℃,无霜期154天,多年平均气温6.6℃,最高气温36.9℃, 最低温度一般可达-31.8℃,气温日较差11.4℃,年平均大风日15.2天,(一般在冬季,对作物生长期无危害)。多年平均降水量298.2mm,夏季降水较多,占年降水量的32.46%;冬季较少,占5.6%;秋季占24.14.7%,春季占31.2%。年平均积雪厚度15-20cm,最大冻土深度可达1.77m,一般在1.4—1.5米之间。以前我们对于防止混凝土板渠道的冻胀破坏主要靠铺戈壁垫层,垫层厚度为20—30cm,运行头两年还有效果,时间一长往往又发生冻胀破坏,如果铺的垫层过厚不仅造价高,拉运亦很困难,渠道还是达不到多年运用;另外混凝土预制板衬砌渠道的特点是接缝多,采用一般的砂浆填缝,其耐久性较差,尤其是在寒冷地区就很快失效。若采用此种砂浆填缝,需在每年渠道停水运行后再上冻以前将渠内水空干且对填缝进行详细检查,如发现有脱落或破坏的部位及时进行补修,妥善处理,确保渠道的防冻安全。
对在冻胀性地基上修建防渗渠道必须注意渠道线路的选择,应尽量选在中、粗颗粒基土 上,地下水埋藏较深以及无旁渗水补给的地段,对地下水埋藏较浅或存在渗水补给的渠段应尽量采用填方渠道。
三、预制板下铺设塑料薄膜的渠道
木垒县好多渠道布置在山前洪积平原,砾层准平面或洪积扇下游溢出地段,少数在山前基岩,渠道的冻胀问题比较突出。为了解决这个问题混凝土预制板下铺一层塑料薄膜,塑料薄膜上再铺一层约5—10cm厚的砂子,使混凝土预制板与塑料薄膜之间有一层空气隔层可起到一定的保温作用,冬季塑料薄膜下的温度也相对高一些,这样就减轻了冻胀;同时由于切断了混凝土预制板下土壤毛细管水和地下水向上转移,也可以减少了冻胀。铺设塑料薄膜后渠底基土的含水量由未铺塑料薄膜前的25—28%降至15—18%,地下水位由鋪设前的0.3—0.5m降至铺设后的1.3—1.5m。渠外地表在铺设塑料薄膜前后也有显著差别,未铺设塑料薄膜以前渠道渗水量大,外坡脚处土层饱和并有滑坡塌坡现象,渠两侧大量积水,形成水滩和积水坑,人不能行走;铺设后渠道外坡脚处干燥整齐没有出现塌坡现象,水滩和积水坑均已干涸,渠道填方段边坡也很稳定。混凝土预制板下铺设塑料薄膜,不但抗冻胀效果好并且造价低,运输量小,施工简单,技术难度不高,便于群众掌握,是一种比较好的防渗结合抗冻的措施,建议木垒县多采用该种形式的防渗渠道。
四、渠道防渗工程常见的问题及处理
根据水利工程的防渗渠道情况的调查,防身渠道破坏症状主要有:①分缝问题,②渗漏问题,③冲刷、磨损及腐蚀,④冻胀问题等。
1)分缝问题
渠道分缝问题的出现就说明渠道的防渗体被破坏并由于不均匀沉降变化引起而出现的问题。应对这个问题就可以在渠道延长的方向每隔一段距离就人为的增加一条缝,而由于渠道出现分缝的原因十分复杂,在确定应该距离多远来设置这条缝还不能确定,因此,在实际的工程中,工作人员就会发现,即使人为的设置了一些裂缝,但仍不能避免一些新的裂缝出现,甚至新裂缝就出现在人为设置的裂缝附近。鉴于这个问题我们大可不必对裂缝出现的原因进行深究,也不必在工程建设初期费劲脑筋来计算和设计裂缝应该出现在哪里,可以采用先正常施工,后进行裂缝的添加的办法,可以先进行渠道的正常施工,在施工完成后,地基稳定后,根据已经出现的裂缝进行分割裂缝处理就可。比如:水泥砂浆涂抹法、防水快凝砂浆涂抹法等常用方法。
2)冻胀问题
渠道的冻胀病害多是由于气候温度过低而对渠道产生破坏。产生东长的原因主要有土壤因素、空气的湿度及温度,因此,针对这个问题主要是改善土壤的水分条件及进行控温措施。改善土壤的常用方法就是更换渠道两侧以底部的土壤,这样做工程量较大,一般不建议使用。而造成土壤中所含水份过多,主要有两个原因,其一是地下水位过高,而造成的含水量过大,其二是由于渠道深水而引起的含水量过大。前者可以进行排水措施,后者可以采用防渗透措施。进行保温控制的措施多是在里面增加一些保温的材料。这些防冻胀的措施在实际的工程建设中取得了一定的效果,但还是有需要进一步改进的地方。
五、
只要按照正常、规范的工程建设程序去运作,认真的去完成每一步工程建设程序和管理,加大监管质量监督力度,我们的工程才能安全保障,才能长期发挥工程应有的效益,做到“一劳永逸”。
作者简介:马兰.哈力阿斯哈尔男哈萨克族 昌吉州木垒县人 1974年生工程师主要从事质量监督工作