大型輸水渠道防滲防護技術分析

【摘要】為了提高輸水渠道整體結構系統的穩定性，現對防滲防護技術進行了探究分析。其中在黏土防滲結構、土工膜防滲結構、土工格室碎石防護結構以及土工格室混凝土板防護結構方面進行了探究分析，改善原有的施工技術條件，提高渠道整體質量。筆者在此進行了詳細分析，以便于提供可參考性的依據。

【關鍵詞】輸水渠道；防滲防護；結構設計；應用分析

引言

原有輸水渠道在建設施工方面存有一定的缺陷，造成渠道裂縫現象。但通過現有模式的改進，加大對防滲防護技術的投入，使得不斷完善現有缺陷，提高整體系統的穩定性。

1、渠道防滲結構

1.1 黏土防滲結構

黏土中含有大量的硅酸鹽，其結構主要包括硅一氧四面體及鋁一氧八面體，該組成成分遇水膨化，吸附周圍的游散離子。黏土水化膨脹分為2個階段，分別是表面水化及滲透膨脹，在不同階段時期起到不同的防滲作用。表面水化體現在黏土表層的游浮晶體能夠吸附上層的自由水，吸附層數為3層，每層吸附厚度在3.3mm。滲透膨脹是由于離子之間的濃度差，吸附晶體濃度大于溶液濃度，使溶液內部的水分子擴散至晶體層。進入晶體層后，在水電層斥力作用下，使得晶體間的作用支撐間距拉大，增大了黏土滲透膨脹的體積。硅一氧四面體及鋁一氧八面體都是按照1：1及2：1型結構物質組成，在四面體結構中，硅離子處于結構中的正中心，氧元素處于結構中的四個端點，每個氧元素與硅離子相連，從而形成四面體結構物質，該物質成分結構穩定，從而構成不同類型的黏土防滲結構。

1.2 土工膜防滲結構

土工膜采用整體防滲的設計結構，輸水渠道鋪設完成后，利用土工膜進行上表層的鋪設，接縫處采用焊接的工藝原理。土工薄膜在施用方法上采用一布一膜、二布一膜及二膜一布的方式，其中一布一膜厚度在0.18-0.22mm，這種厚度設計能夠滿足防滲需求，但在防裂程度上不能滿足當前需求。二布一膜厚度在0.26-0.38mm，這種設計的薄膜重量在450g/m3，幅寬4-6m，這種設計結構能夠抵抗零下20度的外界環境，并且具有較強的抗拉強度和延伸性。

2、渠道防護結構

2.1 土工格室碎石防護結構

土工格室碎石防護結構采用高分子聚合片材高溫焊接而成，這種防護設施能夠將土壤、碎石擋護于封閉格室內，每個格室能夠起到擋墻的作用，避免因水流沖刷而造成墻體的腐蝕。原有輸水渠道在修建過程中，由于沒有對墻體采用防護措施，造成后期水渠墻體的腐蝕。其次土工格式結構具有多重作用機理，主體框架能夠承載碎石重力，保證整個整體框架結構的穩定性。其次每個主體框架可以袒護卵石，防止水流腐蝕渠道墻體。最后便是格室還能起到對坡面的防護作用，格室中的碎石填充淤泥，渠道坡面被綠色植被所覆蓋，從而能夠起到對坡面的防護作用。

2.2 土工格室混凝土板防護結構

大型輸水渠道在混凝土防護形式上，一般采用預制混凝土板，該土板具有一定的抗沖擊性，一般設定厚度不超過10cm，但是由于板塊與板塊之間的位置的移動，造成坡面大面積滑落。但現有混凝土板防護形式采用土工格室，不但能夠分離預制厚板間的結構，還能增加整體結構系統的穩定性。在土工格室框架內增設厚度7cm的混凝土薄板，使原有的獨立格室變為整體格室，增加了薄板與薄板之間的承重力，而且在單體重量上也有所減少，原有單體重量34kg，需要增設3塊不同預制薄板。但通過現有模式的改進，采用整體的設計結構框架，使得現有的承重力縮減為原有的一般，增加了系統整體結構的穩定性。

3、加強防滲渠道的管理養護措施

為了進一步加強防滲渠道的養護，在管理措施上包括：土料渠道的管理養護、砌石渠道的管理養護以及混凝土襯砌渠道的管理養護。

3.1 土料渠道的管理養護

輸水渠道在寒冬季節，由于受到溫度的限制因素，便會造成渠道的開裂。所以針對這一現象，管理人員首先將渠道內的水量降至最低，達到渠道的平均位置。其次在除草和維護方面，管理人員要定期性清理渠道內的雜草、淤泥，防止因溫度降低造成雜物堆積在渠道內，造成渠道表層的裂縫。待溫度緩和后，管理人員還要對渠道進行定期檢修，查看是否存有洞穴，若發現存有漏洞，應及時進行修復，防止出現較大的質量問題。針對不同程度的裂縫也要采取不同的維護措施，當裂縫寬度小于0.2mm時，應涂抹水泥基滲透結晶型防水材料，這種材料能夠對小裂縫起到很好的修復作用；其次對于寬度大于0.2mm小于0.4mm的裂縫，應涂抹水泥基柔性防水材料，這種材料能夠粘接較大的細縫，保證渠道整體的完整性。

3.2 砌石渠道的管理養護

砌石渠道在第一年投入使用時，首先保證渠道流量不宜過大，防止出現流量過大，造成砌石的損壞。所以一般保證渠道流量為總設計流量的60%，并且后期檢修過程中，不但要查看砌石的完整度，而且對于彎道外側填方段沖毀程度也要進行查看，主要是因為該彎道段由于長時間受水流沖擊力的撞擊，造成渠段單方面受損。其次對于陡坡段也要進行安全防護，主要是因為陡坡段襯砌的石料較為松軟，承載力較差，所以除了彎道外側的防護外，還應注意陡坡段的安全防護，這樣才能保證整個砌石渠道的質量。

3.3 混凝土襯砌渠道的管理養護

混凝土襯砌渠道在使用前，首先進行試用，開放較小流量的水，待達到一定深度后，查看混凝土襯砌板是否存有損壞。其次針對于混凝土的剝落以及裂痕應進行及時修復，放水期間還要查看水流是否均勻平緩，有無壅水現象，若發現存有壅水現象，管理人員應及時停止放水，仔細查看襯砌石板存有的漏洞缺陷，以免造成更大的質量問題。

4、結語

通過對大型輸水渠道防滲防護技術的探究分析，使得筆者對此該防護技術有了更為深刻的認知。這種大型輸水渠道防滲工藝不僅能夠增加整體系統的穩定性，還能防止渠道斷面出現裂縫現象。這種防滲防護技術現已逐步適用于大型水利工程，并且也取得了較好的適用效果。

參考文獻：

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