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【摘 要】 渠道工程的建设关系到千千万万个人的安全和利益,保障它的质量和安全至关重要,因此需要对渠道施工中的渗透因素进行分析,并研究其防渗对策。
【关键词】 渠道;渗透因素;防渗对策
前言:
在我国农田灌溉中,渠道输水是灌溉的主要方式,传统的农田灌溉主要以土渠作为输水渠道,但这种方式的水渗透程度较大,不仅严重浪费了水资源,更严重的是导致了土地溃害。在这种情况下,具有很好的防渗效果的混凝土衬砌施工,已经在水利工程建设之中得到了重要的作用,从而保证了农田的灌溉防渗效果,提高了渠道实用的耐久性。
一、渠道防渗的意义
渠道防渗是减少水量损失。发展节水型农业行之有效的主要节水技术,是大中型灌区实行节水灌溉的重要措施。渠道的渗漏不仅降低了渠系水的利用系数,减少了灌溉面积,浪费了水资源,而且还会增加灌溉技术和农民的水费负担,甚至会危及工程的安全运行。为了减少渠道输水损失,提高渠系水利用系数,一方面要加强渠系工程配套和维修养护,有计划地引水和配水,不断提高灌区管理工作水平:另一方面要采取渠道防渗工程措施,减少渗漏损失水量。因此实施渠道防渗技术很有必要。
二、渠道施工中的渗透因素
1、地下水反渗
灌溉地区充分灌溉后或下大雨后,渠道两侧的土壤将达到饱和,地下水位就会上升。当渠道输水灌溉时,渠道地下水位也会上升,暂时不会有危险。但灌溉完成时停止输水后,渠道里面的水位就会立即下降,可能导致渠道两侧的地下水为高于渠道的内水位,致使渠道内边坡侧水压力过大,会向内侧挤压,造成了两侧土壤里的水向渠道地下反渗,渗透压力超过允许范围,就会使得混凝土板块移位或被破坏,形成渠道渗透。
2、地基处理方法不恰当
地基处土壤性质的差异性,使渠道受到的破坏程度也不一样。依据调查结果,可将其分为以下三种:第一,盐性土壤在盐含量增高时,会造成地下水盐分剧增,在冬天停水期,凹陷地带土壤中的盐会随着地下水析出,如果混凝土渠道长时间处于高含盐量环境中,对其会造成深度侵蚀,大大降低了渠道的坚固性,最终破坏混凝土渠道。第二,湿陷性土壤被水浸泡后,土壤结构将被严重破坏,并产生整体下沉状况,降低水渠的使用期限。第三,主要成分为砂土壤、粉细砂、中砂等构成的砂土,很容易发生液化现象,引起渠道地基失衡,最终破坏渠道的衬砌结构,造成渗透状况。所以,在渠道地基施工中,应针对土壤的不同特性采用与之相对应的应对措施。否则,渠道的衬砌结构就可能出现不同程度的塌陷与移位,直接降低了渠道的防渗功能。
3、冻胀问题导致渗透
渠道冻胀破坏主要由冻胀应力的分布不均造成,导致渠道的混凝土表面的破坏,从而形成渠道的渗透,产生的原因是受持续的低温和渠道土壤承载力影响。尤其是在严寒的北方,冬天停止输水不当导致混凝土板块下面积水饱和,遇冷结成冰晶,抬升混凝土板块。气温回升,冰晶化成水又使混凝土的板块出现下沉。如此反复使板块脱离板缝而下滑,破坏衬砌板。渠道的土壤承受力在土壤结冰时会很强,一般不会被压缩,但是当土壤冻结融化的时候,承载力就会下降使得渠道地基变形。破坏混凝土板块衬砌结构板,因此造成渠道的渗透。
三、渠道施工中的防渗对策
1、加强渠道防渗工程的质量控制
因为混凝土具有一定的离散性,就算是达到标准也可能在施工时发生质变,所以混凝土在使用中加强测定很重要。混凝土离散性质和原材料有一定关系,原材料一旦变异就会导致混凝土的强度下降。所以对原材料管理也是至关重要的,一定不要出现不合格原料或者是长期存放的材料。购进或者存储材料时应及时上报,并采取相应管理方案,来保证原料质量,从而保证混凝土强度。减少有害物质出现在混凝土中。原料中含一定有害的物质,有害物质超出规定范围就能够降低原料水化,后期配制成的混凝土的强度也会降低。所以减少原料中有害物质,能降低原料在水化中不正常的变化,从而防止混凝土结块软硬不均。混凝土中如果出现了松散的颗粒,要加大水量,一定不要用有机水搅拌,因為这样会使混凝土的表面形成盐霜。
2、混凝土防渗层砌筑缝的修复
预制混凝土渠道包括板和U型槽,其砌筑缝多采用水泥砂浆缝。砼板防渗渠道的砂浆填缝一般有以下缺点:1.砂浆强度低;2.施工挤压不实;3.不能与砼板紧密结合,勾缝的砂浆容易脱落,有的从勾缝中长出了杂草,甚至有些小型填方渠道衬砌完后,试放水发生垮渠等破坏情况,能保持完好的工程基本很少。造成放水垮渠原因,除了土方渠道质量不好外,衬砌部分勾缝的漏水是主要的原因。为了保证工程质量,建议对砼预制板改用方形或长方形,块的大小应便于施工为宜,厚度8~10cm为好,板缝用高标号砼填塞,人工机械都能施工,要求捣出浆与砼板能紧密结合,使衬砌段形成整体,基本达到现浇的质量。
3、混凝土防渗层表层的修复
(1)水泥砂浆修复方法:首先必须全部除掉已损坏的混凝土,并对修补部位进行凿毛处理,冲洗干净,然后在工作面保持湿润的状态下,将拌和好的砂浆用木抹抹到修补部位,反复压平,用铁抹抹光后,保湿养护不少于14天。注意如果修补部位深度较大时,可在水泥砂浆中掺和适量的砾料,作用是可以减少砂浆干缩和增强砂浆强度。
(2)喷浆修复方法:如果条件允许,可以采用此方法。方法是将水泥、砂和水的混合料用设备经高压通过喷头喷射到修复部位。
4、土料防渗措施
土料防渗造价低,投资少,并可以就地取材,但耐久性并不好,受到冻融作用易失去防渗性能,适合于气候温和地区的中小型灌溉渠道。土料防渗材料主要由粘土、粘砂混合土、灰土、三合土和四合土等为原材料混合而成。在施工过程中,土料的原材料需进行粉碎和过筛,从而清除其中的含有机质过多的表层土、草皮和树根等杂物:施工中要严格控制配合比和含水率,宜先干拌后湿拌:防渗层厚度大于15厘米时,应分层铺筑,铺筑过程中应边铺筑边夯实。土料防渗层铺筑完成后,要加强养护,注意防风、防晒、防冻。
5、土料防渗技术
土料防渗技术由于材料来源广泛,可随时就地取材,因此造价比较低,但是耐久性较差。在各种因素的综合作用下,防渗层容易受到破坏,时间一长就失去了防渗性能。虽然如此,但是由于其价格便宜、可以就地取材,土料防渗技术仍然在渠道施工中应用广泛。在进行施工时,首先要将土料等原材料进行粉碎处理,同时清除出表层土以及树根、草皮等含有机质较多的杂物。其次,施工时要对材料的配合比以及含水率进行严格控制,混合土料要按照先干后湿的顺序进行搅拌。最后,防渗层达到一定厚度时,要进行分层铺筑,铺筑完成之后还要加强养护。例如可以把渠床表面土壤挖松,然后分层夯实扰动土,防渗效果和耐久性都可以提高,但耐冲性仍较差。这种防渗措施可用于小型渠道。
四、结束语
渠道项目是我国水利工程的重要组成部分,我国是农业大国借用渠道途径对农田进行灌溉是最广泛的灌溉方式。但在渠道施工中,存在着十分严重的渗漏状况,导致水资源浪费严重。为提高渠道的防渗能力,在施工中必须采用有效的防渗措施。
参考文献:
[1]彭莉等.浅谈农田水利工程中防渗渠道及衬砌的设计施工[J].科技致富向导,2012(1)
[2]张桂东,韩啸,赵珺.浅谈水利工程防渗施工处理技术应用[J].科技资讯.2011
[3]张于,张丹,张随周.浅议水利工程施工中的防渗方法及施工措施[J].科技创新与应用.2013(29)
【关键词】 渠道;渗透因素;防渗对策
前言:
在我国农田灌溉中,渠道输水是灌溉的主要方式,传统的农田灌溉主要以土渠作为输水渠道,但这种方式的水渗透程度较大,不仅严重浪费了水资源,更严重的是导致了土地溃害。在这种情况下,具有很好的防渗效果的混凝土衬砌施工,已经在水利工程建设之中得到了重要的作用,从而保证了农田的灌溉防渗效果,提高了渠道实用的耐久性。
一、渠道防渗的意义
渠道防渗是减少水量损失。发展节水型农业行之有效的主要节水技术,是大中型灌区实行节水灌溉的重要措施。渠道的渗漏不仅降低了渠系水的利用系数,减少了灌溉面积,浪费了水资源,而且还会增加灌溉技术和农民的水费负担,甚至会危及工程的安全运行。为了减少渠道输水损失,提高渠系水利用系数,一方面要加强渠系工程配套和维修养护,有计划地引水和配水,不断提高灌区管理工作水平:另一方面要采取渠道防渗工程措施,减少渗漏损失水量。因此实施渠道防渗技术很有必要。
二、渠道施工中的渗透因素
1、地下水反渗
灌溉地区充分灌溉后或下大雨后,渠道两侧的土壤将达到饱和,地下水位就会上升。当渠道输水灌溉时,渠道地下水位也会上升,暂时不会有危险。但灌溉完成时停止输水后,渠道里面的水位就会立即下降,可能导致渠道两侧的地下水为高于渠道的内水位,致使渠道内边坡侧水压力过大,会向内侧挤压,造成了两侧土壤里的水向渠道地下反渗,渗透压力超过允许范围,就会使得混凝土板块移位或被破坏,形成渠道渗透。
2、地基处理方法不恰当
地基处土壤性质的差异性,使渠道受到的破坏程度也不一样。依据调查结果,可将其分为以下三种:第一,盐性土壤在盐含量增高时,会造成地下水盐分剧增,在冬天停水期,凹陷地带土壤中的盐会随着地下水析出,如果混凝土渠道长时间处于高含盐量环境中,对其会造成深度侵蚀,大大降低了渠道的坚固性,最终破坏混凝土渠道。第二,湿陷性土壤被水浸泡后,土壤结构将被严重破坏,并产生整体下沉状况,降低水渠的使用期限。第三,主要成分为砂土壤、粉细砂、中砂等构成的砂土,很容易发生液化现象,引起渠道地基失衡,最终破坏渠道的衬砌结构,造成渗透状况。所以,在渠道地基施工中,应针对土壤的不同特性采用与之相对应的应对措施。否则,渠道的衬砌结构就可能出现不同程度的塌陷与移位,直接降低了渠道的防渗功能。
3、冻胀问题导致渗透
渠道冻胀破坏主要由冻胀应力的分布不均造成,导致渠道的混凝土表面的破坏,从而形成渠道的渗透,产生的原因是受持续的低温和渠道土壤承载力影响。尤其是在严寒的北方,冬天停止输水不当导致混凝土板块下面积水饱和,遇冷结成冰晶,抬升混凝土板块。气温回升,冰晶化成水又使混凝土的板块出现下沉。如此反复使板块脱离板缝而下滑,破坏衬砌板。渠道的土壤承受力在土壤结冰时会很强,一般不会被压缩,但是当土壤冻结融化的时候,承载力就会下降使得渠道地基变形。破坏混凝土板块衬砌结构板,因此造成渠道的渗透。
三、渠道施工中的防渗对策
1、加强渠道防渗工程的质量控制
因为混凝土具有一定的离散性,就算是达到标准也可能在施工时发生质变,所以混凝土在使用中加强测定很重要。混凝土离散性质和原材料有一定关系,原材料一旦变异就会导致混凝土的强度下降。所以对原材料管理也是至关重要的,一定不要出现不合格原料或者是长期存放的材料。购进或者存储材料时应及时上报,并采取相应管理方案,来保证原料质量,从而保证混凝土强度。减少有害物质出现在混凝土中。原料中含一定有害的物质,有害物质超出规定范围就能够降低原料水化,后期配制成的混凝土的强度也会降低。所以减少原料中有害物质,能降低原料在水化中不正常的变化,从而防止混凝土结块软硬不均。混凝土中如果出现了松散的颗粒,要加大水量,一定不要用有机水搅拌,因為这样会使混凝土的表面形成盐霜。
2、混凝土防渗层砌筑缝的修复
预制混凝土渠道包括板和U型槽,其砌筑缝多采用水泥砂浆缝。砼板防渗渠道的砂浆填缝一般有以下缺点:1.砂浆强度低;2.施工挤压不实;3.不能与砼板紧密结合,勾缝的砂浆容易脱落,有的从勾缝中长出了杂草,甚至有些小型填方渠道衬砌完后,试放水发生垮渠等破坏情况,能保持完好的工程基本很少。造成放水垮渠原因,除了土方渠道质量不好外,衬砌部分勾缝的漏水是主要的原因。为了保证工程质量,建议对砼预制板改用方形或长方形,块的大小应便于施工为宜,厚度8~10cm为好,板缝用高标号砼填塞,人工机械都能施工,要求捣出浆与砼板能紧密结合,使衬砌段形成整体,基本达到现浇的质量。
3、混凝土防渗层表层的修复
(1)水泥砂浆修复方法:首先必须全部除掉已损坏的混凝土,并对修补部位进行凿毛处理,冲洗干净,然后在工作面保持湿润的状态下,将拌和好的砂浆用木抹抹到修补部位,反复压平,用铁抹抹光后,保湿养护不少于14天。注意如果修补部位深度较大时,可在水泥砂浆中掺和适量的砾料,作用是可以减少砂浆干缩和增强砂浆强度。
(2)喷浆修复方法:如果条件允许,可以采用此方法。方法是将水泥、砂和水的混合料用设备经高压通过喷头喷射到修复部位。
4、土料防渗措施
土料防渗造价低,投资少,并可以就地取材,但耐久性并不好,受到冻融作用易失去防渗性能,适合于气候温和地区的中小型灌溉渠道。土料防渗材料主要由粘土、粘砂混合土、灰土、三合土和四合土等为原材料混合而成。在施工过程中,土料的原材料需进行粉碎和过筛,从而清除其中的含有机质过多的表层土、草皮和树根等杂物:施工中要严格控制配合比和含水率,宜先干拌后湿拌:防渗层厚度大于15厘米时,应分层铺筑,铺筑过程中应边铺筑边夯实。土料防渗层铺筑完成后,要加强养护,注意防风、防晒、防冻。
5、土料防渗技术
土料防渗技术由于材料来源广泛,可随时就地取材,因此造价比较低,但是耐久性较差。在各种因素的综合作用下,防渗层容易受到破坏,时间一长就失去了防渗性能。虽然如此,但是由于其价格便宜、可以就地取材,土料防渗技术仍然在渠道施工中应用广泛。在进行施工时,首先要将土料等原材料进行粉碎处理,同时清除出表层土以及树根、草皮等含有机质较多的杂物。其次,施工时要对材料的配合比以及含水率进行严格控制,混合土料要按照先干后湿的顺序进行搅拌。最后,防渗层达到一定厚度时,要进行分层铺筑,铺筑完成之后还要加强养护。例如可以把渠床表面土壤挖松,然后分层夯实扰动土,防渗效果和耐久性都可以提高,但耐冲性仍较差。这种防渗措施可用于小型渠道。
四、结束语
渠道项目是我国水利工程的重要组成部分,我国是农业大国借用渠道途径对农田进行灌溉是最广泛的灌溉方式。但在渠道施工中,存在着十分严重的渗漏状况,导致水资源浪费严重。为提高渠道的防渗能力,在施工中必须采用有效的防渗措施。
参考文献:
[1]彭莉等.浅谈农田水利工程中防渗渠道及衬砌的设计施工[J].科技致富向导,2012(1)
[2]张桂东,韩啸,赵珺.浅谈水利工程防渗施工处理技术应用[J].科技资讯.2011
[3]张于,张丹,张随周.浅议水利工程施工中的防渗方法及施工措施[J].科技创新与应用.2013(29)