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摘要:随着新时期水利工程建设项目的不断增多,为了进一步加强水利渠道工程防渗施工水平,作为施工技术人员,要结合具体工程实际,科学地提高水利渠道工程防渗施工认识,从而明确水利工程渗水的原因,以进一步优化施工技术手段。希望通过分析为水利工程建设事业发展奠定良好基础。
关键词:水利工程;渠道施工;防渗技术
1水利渠道防渗的重要意义
水利工程渠道维护与管理,在实际开展中,主要与排涝、饮用水等环节存在着紧密的联系。水利工程渠道若是无法获得实时维护与管理,就会带来安全隐患,造成附近居民遭受到负面影响。做好渠道维护和管理控制工作,不仅可以将农业用水效率增强,大大改善水利工程渠道供水和输水间的矛盾与冲突,还能够充分满足广大人民群众生活用水需求。并且,合理的水利工程渠道维护方案能够避免土壤发生次生盐碱化与沼泽地等不良现象,对改善生态环境与维护生态平衡大有裨益。水利工程建设时的渠道渗漏问题得以适当的处理,实现节约用水的目标,促进水利工程渠道输水从不稳定性与不安全性的状态,向越发稳定和安全转变,借此提升渠道输水效率,减少渠道淤积量。再者,做好水利工程渠道维护与管理,可以确保水利工程渠道防渗质量,对现代水利工程发展而言,具有一定的现实意义。
2不同类型的渠道防渗
2.1混凝土渠道防渗
混凝土衬砌渠道相对于其他类型衬砌渠道而言,有使用寿命长、糙率低、防渗效果好、抗冲刷力强、施工方便等诸多优点。其主要结构为板形结构,板形结构中包含多种截面类型。不同截面类型适用于不同的地区,有冻胀的地区,楔形、肋形较为适用,而矩形截面不适用于有冻胀地区。小型U形渠道多采用先预制后吊装的施工模式,且U形渠道具有较佳的水力断面,利于输水输沙,有一定的抗土基冻胀能力。尤其在施工和运行管理方面,具有占地少、省工、省料、衬砌速度快等优点,比较适用于冻胀现象较为弱的地区。但是,在寒冷地区,土中水的冻结与冰体的增长会引起土体膨胀,地表会不均匀隆起,渠道容易受到破坏而发生整体移动或出现裂缝。所以,U形渠道不适用于强冻胀地区。混凝土渠道的渠基在土体稳定时一般为素混凝土,但是当渠基土体的自重在外荷载作用下沿着滑裂面发生剪切破坏的可能性较大时,需要配钢筋保持渠基的稳定。混凝土衬砌的厚度影响因素主要有材料、施工方法及施工时的气候等。比如,在其他条件相同时,无冻胀地区的衬砌厚度要薄于有冻胀地区,采用预制安装施工工艺的混凝土渠道的衬砌厚度,要小于现场浇筑的衬砌厚度。混凝土衬砌在施工过程中为防止因冻胀、地基不均匀沉降及温度变化等因素引起的变形,一般需要设置伸缩缝。伸缩缝可用高压闭孔板、聚氨酯砂浆或双组缝密封胶等填充。
2.2沥青混凝土渠道防渗
沥青在沥青混合物内有着防渗和胶结的作用,沥青按其品种分类有石油沥青、软煤沥青、液体石油沥青、乳化石油沥青等。各种沥青在使用时,应根据交通量、气候条件、施工方法、材料来源等情况选用。一般认为石油沥青宜与碱性骨料粘结,但在工程施工时往往离酸性骨料产地较近,而离碱性骨料产地较远。酸性骨料属于亲水性材料,与石油沥青只存在简单的吸附作用。并且酸性骨料与水的粘结性要好于与石油沥青,当遇到水时,容易置换已与酸性骨料粘结的石油沥青,造成沥青衬砌的破坏。我国在当前所用的沥青材料护面主要有沥青席、埋藏式沥青薄膜及沥青混凝土3种,3种沥青护面各有其特点及适用范围,在此不一一论述。
2.3浆砌石土工膜渠道防渗
浆砌石是使用胶结材料的块石砌体。石块依靠胶结材料的粘结力、摩擦力和石块本身重量来保持稳定。浆砌石衬砌防渗的好坏很大程度上取决于石块间的填筑材料,石块间空隙被填筑密实,那么浆砌石衬砌就具有很好的整体性、密实性和强度,可以防止渗水漏水,增加抵抗侵蚀的能力。但浆砌石衬砌容易被冻胀破坏,且一旦石块间空隙不密实,防渗效果就会很差。土工膜是作为一种以高分子聚合物为基本原料的防水阻隔型材料,近些年来在渠道防渗方面得到了广泛的应用。防渗渠道施工主要过程如下:土方开挖、地基处理、铺设土工膜并焊接牢固、铺设砂浆垫层、砌筑浆砌石衬砌或混凝土预制板。
3水利渠道工程防渗施工的有效方法
3.1对地基进行正确的处理
在进行水利渠道施工时,首先需要科学处理地基问题,为后续的施工打好基础。通常应先放样,保证施工相关的设计样图与渠道的真实信息不会出现过大的偏差,此外还可同步搜集施工的相关信息。其次,需对地形情况进行更为深入的分析,由于不同区域的特征差异较大,一般施工人员可使用衬砌手段对渠道的地形进行勘察和分析。开挖首段通常较为坚硬,因此常使用回填方式先进行松土,然后将渠道平整后再实施后续的工程。与开挖相比,后续的环节需要使用相对松散的手段,在开展施工前不但要对地面进行洒水来降低地基的坚硬程度,同时还需对土地进行稳固处理,这样才能与衬砌结合实施。最后开展的削坡环节也是有效处理地基问题的手段。多数工程会选择将削坡程序设置在混凝土的浇筑之前进行,这样可有效降低人为和自然因素对施工效果的影响。削坡手段不但能够保证地基相对平整,同时还可在人为挂线环节应用。此外在工程施工期间,如果在开挖和计算等环节出现了误差,还可通过削坡来进行后期的弥补。
3.2设计上采取较好的护砌形式
混凝土护面在整个节水防渗施工中十分重要,罐区普遍会受到地形和岩层厚度等方面的影响,干渠底部基本由质量较低的粗砂构成,防渗效果不够理想,在开展设计时,需要针对上述部分采取有效的防渗措施。当前行业使用较多且效果理想的方式为混凝土衬砌护面。具体的设计标准为:护坡部分的混凝土强度需达到C20,抗冻等级应达到F150,结构层须在砂垫层下10 cm。该种方式不但实施难度不高,外形具有较高的艺术性,成本投入低,同时还具有更好的防渗和节水功能,后续无需投入更多的精力和财力进行维护,使用周期更长,通常可达50年。该种手段不但能够提升渠道过水和抗冲等方面的能力,同时还可节省渠道清淤等养护成本,通过测试可知,该种方式能够降低渗水造成的85%~90%的损失。从渠道渗水运行效果看,该种方式能够发挥更为理想的防渗作用,过流能力较土渠高50%以上。此外混凝土衬砌方式还能在养护方面体现出更高的便捷性,使用周期更长,成本投入也更低。渠道渗漏降低了对地下水的补给,这对地下水位的控制也起到一定的推进作用,同时还可避免渠道两侧耕地出现盐碱化的情况。
结语
水利渠道工程面临的渗漏问题已经成为了影响水利工程功能有效发挥的重要因素之一。为了促进我国农业发展水平的不断提高,相关部门必须加强水利渠道工程防渗漏技术研究投入的力度,在促进农业水资源利用效率不断提升的同时,为我国农业的长期稳定发展奠定坚实的基础。
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