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浅析水利渠道工程防渗施工技术

 【摘 要】在当前全球水资源危机逐渐加剧的情况下,水资源的合理使用受到各国科学家和政府人员的高度重视,渠道防渗也成为大家关注的重点。本文从渠道防渗的材料入手,阐述了混凝土渠道防渗施工的整个过程,希望能给渠道防渗施工带来一定的指导。 

  【关键词】渠道工程;防渗材料;防渗施工 

  0.引言 

  渠道防渗技术是目前一项非常重要的可以用来节约渠道灌溉用水浪费现象的有力措施,也是目前我国使用广泛的节水工程措施,可以极大地减少农业灌溉用水的浪费,节水潜力巨大。渠道使用防渗技术之后可以减少水资源渗漏的量为70%-90%,因此切实有效的渠道防渗施工技术在当前是非常必要的。 

  1.渠道防渗工程常用的防渗材料 

  防渗材料。 

  1.1土料防渗 

  土料防渗是指以粘土、粘砂混合土、灰土、三合土和四合土等为材料的防渗工程措施。土料防渗最大的好处就是可以就地取材,而且物料丰富,进行施工时方便简单,所需要的成本也较低等优点。在很早以前我国就有关于使用土料防渗的记载,根据大量的实际监测数据资料表明,土料防渗1m2/d的渗漏量为0.07-0.17m3。但是土料防渗也存在着一定的不足就是很难控制冲淤流速、抗冻性能也很差、需要维修养护的工程量大。在当前渠道防渗技术不断发展的今天,许多防渗新材料和新技术的相继产生,传统的土料防渗措施在当前渠道防渗技术上的使用也正在逐年减少。 

  1.2水泥土防渗 

  水泥土为土料、水泥和水拌合而成的混合型材料,其主要依靠的就是水泥与土料的胶结与硬化而达到防渗的作用。水泥土中有80%-90%的是土料,所以其材料的来源也是广泛的,造价较低,而且施工也简单易行。不足之处就是对于抗冻耐受性较差而且早期强度发展的较慢且低,适用于气候比较暖和或者北方无冻害的季节。其根据施工时成型方法的不同又可分为干硬性和塑性两种。 

  1.3砌石防渗 

  护面式和挡土墙式是砌石防渗按照结构形式的不同而分类的;干砌卵石、浆砌料石等是根据采用的原料和砌筑方式的不同划分的。砌石防渗能够在就近石料丰富地取材、对于雨水的抗冲刷性能和耐磨性能都较强,通常情况下渠内的流速为3-6m/s,要比混凝土防渗渠的抗冲流速要大,与其他防渗工程比起来的抗冻和抗渗能力也比较强。但是不足就是适用地区有限,仅对那些石料比较丰富的地区可行,要实现机械化施工有困难,也难于控制施工质量。 

  1.4混凝土防渗 

  在当前混凝土防渗是被广泛使用的,它的防渗效果很好,一般情况下渗漏损失仅为5%-10%;表面也比较光滑,允许通过的流速为3-5m/s,减少渠道断面和土方工程量以及占地面积;混凝土防渗的强度和耐久性都很好,管理方便、适应性也较广泛,但混凝土衬砌板对变形的适应能力较差,在砂石料地区缺乏的情况下,造价会比较高。 

  1.5沥青混凝土防渗 

  沥青混凝土防渗低温柔性好、防渗效果好、裂缝自愈以及抗冻能力强,经过工程试验验证它的极限拉伸值为混凝土的3.6-20倍,在零下20度的低温下还有一定的柔性,是一种较优质的的防渗材料,但也因为沥青原材料不足而影响其推广使用。 

  1.6膜料防渗 

  膜料防渗也是很好的防渗材料,渗漏损失量不到10%,同时具有造价低、便于施工、工期短等优点。我国的膜料防渗在80年代以后发展较快,但是,一般的土工膜都较薄,在施工和运行期时很容易被刺穿,这在很大程度上降低了材料的防渗能力。 

  2.渠道防渗工程施工前准备 

  混凝土防渗是在当前渠道防渗中采用最广泛,下面就混凝土防渗详细介绍一下渠道防渗工程的施工技术。 

  工程在施工前,要做好详细的施工平面布置和施工组织设计,各施工场地的布置以及用水、用电和道路等的准备工作要做好,设备要在开工前及早进行检测和试运行,发现问题要及时维修,如若问题较严重则及时进行更换。如果没有条件则要委托有资质的机构进行专业的检测。对于临时性的排水设施的建设要做好,确保防渗渠道的渠床满足施工要求的条件。 

  渠道防渗工程施工前,应按照设计图纸放样渠道的底脚线和渠口线,放线完成后进行土方开挖。但若开挖面由于在开挖的过程中受到扰动而发生松动,则需要在防渗体工程铺筑之前整平夯实,土方的开挖应提前进行。 

  3.渠道防渗工程材料的质量要求 

  3.1水泥的质量控制 

  根据工程的具体情况合理选择水泥品种,这样既可以保证工程质量同时又能节约水泥。但是在施工过程中使用水泥还应注意以下几点:(1)散装的水泥要优先使用。(2)存放水泥要按水泥的品种、强度等级等分别储存到有明显标志的仓库中,不得混装。(3)水泥在运输和储存过程中要确保干燥,若有受潮而结块的水泥则应在检验之后按照测试结果使用。(4)存放水泥的仓库要确保排水和通风措施良好,保持水泥的干燥。 

  3.2骨料的质量控制 

  骨料按照粒径又可分为粗骨料和细骨料。粗骨料最大粒径不应超过钢筋净距的2/3、构件断面最小边长的1/4、素混凝土板厚的1/2。水利水电工程大量的混凝土用量对于砂石骨料的需求量也是很庞大的,骨料对于混凝土的强度、水泥的用量以及混凝土的要求有很大的影响,对于水利建筑物的质量和造价影响也很大,因此要认真统筹规划、仔细选择砂石。对于骨料料场场址的选择要满足以下两条规则:第一,料场的储量力要满足各设计级配的需要,而且要有一定的富裕量。第二,主要料场应场地开阔,高程适宜,储量大,质量好。 

  4.渠道防渗工程施工技术 

  4.1浇筑前的准备作业 

  混凝土浇筑前要进行基础面、施工缝的处理以及立模钢筋及预埋件的安设,在监理人员验收合格并取得许可证之后方可进行进仓作业。浇筑前还要清理砂砾地基的杂物,对建基面进行整平处理,而且要浇筑低标号的混凝土垫层,防止后期混凝土防渗施工过程中出现漏浆;而对于土基就应该先铺一层碎石,在上面再盖上一层湿砂压实后再浇混凝土。 

  4.2入仓铺料与振捣 

  浇筑前若渠床较干燥则应洒水润湿,避免浇筑好的混凝土板因为缺少水分而出现细裂纹。施工顺序通常要根据设计的要求进行,但也要考虑施工的方便性确定,通常的施工顺序为渠底→渠坡→压顶,但是渠坡的浇筑要等到渠底的强度达到要求后方可浇筑。 

  要及时的将卸入仓内的成堆混凝土料进行人工刮杠平仓,不得堆积,不得以振捣代替平仓。在浇筑渠坡时,应从低处开始依次向上浇筑。振捣时间以混凝土粗骨料不显著下沉并开始泛浆为准。采用平面振捣器振捣时,则将混凝土按模板的高度全部铺满仓面,整平表面,即可开始振捣。施工人员分别站在渠顶和渠底,自下而上依次振捣。通常情况下要振捣两遍,第一遍的目的是要振实,就要控制振捣器的移动速度要均匀而较慢,振捣至表面泛浆为止。第二遍是为了振平,振捣器的移动速度可以稍微加快。边沿和坡角处可采用人工振捣或插捣。浇筑渠底时,用平面振捣器待整个仓面铺满料以后再振捣,至表面泛浆为止。 

  5.结语 

  渠道防渗工程是在各种解决水资源危机问题的措施中非常重要的一项研究,为了保证防渗渠道的效果和耐久性,正确合理的设计之外,还必须准确掌握渠道防渗的施工技术,使渠道防渗工程达到良好的效果。

  【参考文献】 

  [1]叶祥君.中、小型水库土坝施工技术及渗漏处理探讨[J].工程技术,2010(15). 

  [2]石金堂.浅析渠道防渗工程中的几个问题.节水灌溉,2003(1). 

  [3]李英能.节水农业新技术研究.郑州:黄河水利出版社,2002. 

  [4]吴小宏.泾惠渠渠道防渗工程防冻害问题的研究及建议.防渗技术,2002.8(4). 

  [5]任之忠.大“U”形混凝土防渗渠道新施工方法的试验研究.防渗技术,1993(1).

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