防滲渠道及襯砌設計思考

□王留鋒（鄭州市水利建筑勘測設計院）

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防滲渠道及襯砌設計思考

□王留鋒（鄭州市水利建筑勘測設計院）

目的：伴隨村鎮建設的不斷發展，水利渠道建設已經成為村鎮建設中必不可少的部分，對于村鎮建設和發展中，農田灌溉是農民賴以發展的手段，是直接影響農村經濟發展的重要因素，渠道和渠系的建設和運行，均影響到渠道的正常灌溉功能和輸水情況，直接關系到水渠功能的發揮。多年實踐經驗結果表明，防滲漏渠道不但能夠節約用水，減少地下水，還可更好的減輕清淤工作量，節約勞動力，提高灌溉效率，為增產增收帶來更高的保障。所以水利渠道的防滲建設較為重要。

農田水利；防滲渠道；襯砌；施工設計

0　前言

農田水利的建設是農村耕地產效的保障，農作物離不開水的灌溉和滋養，因此農作物的生長中均需要農田水利的支持。因此水渠建設對于農耕作物的良好生長具有極高的意義，中對農田水利工程建設中防滲渠道及襯砌的設計和施工思路構建進行分析。

1　渠道防滲的重要性

在農田水利工程建設中防滲渠道是應用最為廣泛的灌溉工程技術，不但能夠最大限度的節約灌溉用水和減少水利資源的浪費，同時還能夠更好的提高水利的利用度，改善農業用水的供需矛盾，擴大灌溉面積，促進和推動農業生產的進步和發展，更好的減少農業灌溉用地面積，避免灌溉渠道因沖刷導致淤積和塌陷的發生，減少管理及運行費用，便于渠道管理，降低地下水位，避免土壤鹽堿化發展和沼澤化發展，更加有利于農業現代化的發展和建設，同時能夠更加利于生態環境的保護。同樣也是實現節約用水農業現代化發展的關鍵。

2　渠道防滲工程技術中存在的問題

我國過去對渠道防滲工程的關注程度不夠，經濟投入較少，使我國的水利工程發展及建設受到影響，至今存在較多的問題沒有獲得更好的解決，當前我國的水利渠道建設主要應用材料是混凝土為主的防滲材料，具有較高的防水能力，同樣可以承受較大水流的沖擊，但對于南方城市較為適用，對于北方城市不耐凍是混凝土的缺點，因此在北方的防滲水渠建設還有待于進一步提高。如不能夠獲得更好地解決，對于北方防滲水渠的建設會產生嚴重的困擾，當前復合材料的使用是工程建設的發展方向，但成本較高，成為阻礙符合材料在防滲工程中的使用，因此更好地降低復合材料的成本，做到取長補短，使其更好地結合是目前發展的方向。

3　解析農田水利工程中防滲渠道及襯砌的施工設計

3.1加強渠道地基的強度

在水利渠道防滲工程建設前，應針對于建設施工范圍內的土壤情況進行分析，對工程實施制定周密的計劃，在進行開挖施工階段應快速施工，因挖掘施工中掘出土壤水分含量較高，在挖掘施工后使土壤充分得到風干，降低土壤內水分的含量，從而獲得更加牢靠的地基，減少因氣候變化導致渠道發生干裂情況發生。

3.2混凝土要求

主要分為兩個方面：①水質選擇，主要是選擇地表水或是飲用水等水源，應避免生活廢水及工業污染水，減少水中的雜質，增加混凝土攪拌后的強度。②水泥的選擇，因施工中對水泥的需求量較大，同樣對混凝土的強度要求較高，因此水泥強度應嚴格挑選，保證水泥強度的同時應進行良好環境的儲存。

3.3骨料要求

在工程施工過程中，對于骨料的擺放位置尤其重要，應在開放通風好開闊場地，能夠儲存大量的骨料，能夠保證足夠的骨料應用于施工中，避免施工中骨料短缺的情況發生，骨料的選擇應依據混凝土的情況來定，對于鋼筋少的混凝土渠道，可選擇大直徑的骨料，骨料表面應整潔，對于細骨料的選擇中應注意硬度較強，級別較高同時表面干凈整潔，同時具備工程需要精細程度?？梢詰么仲|砂進行分辨和精細度的調整，同時注意骨料的含水量，不能夠超過整體的5%，如水量過高應進行脫水措施實施。

3.4混凝土比例調配情況

在防滲渠道的施工中，混凝土的調配比例是施工的關鍵和重點，不但能夠影響混凝土的使用還可導致整個工程的質量受到影響。首先對調配混凝土進行實驗室檢驗，同時對混凝土的相關材料進行嚴格的篩選，同時將篩選好的材料進行試驗對比，最后選定后相關部分審核簽字后，給予工程施工使用。同時施工人員嚴格遵循施工規范進行混凝土的比例調配。

3.5混凝土澆筑施工

在進行混凝土的澆筑前，如果原來的土壤渠道發生了干裂情況，應對干裂的土壤渠道進行灑水處理，對土壤的表層進行濕潤處理，防止澆筑混凝土施工后期導致混凝土表面干裂，因此應先進行渠道底部的澆筑，再進行坡位的澆筑，最后澆筑渠道壓頂部，這種澆筑方式會使渠道底部的襯砌板對渠道坡度的澆筑工程起到支撐的作用，保證渠道的完整和正常使用。

3.5.1混凝土襯砌渠道凍脹

襯砌渠道凍脹的過程是隨著溫度的不斷變化，從地表逐漸到地下（由淺入深）的一個過程（H.A1985）。渠道發生凍脹，最主要的因素是要有適合凍脹發生的溫度，當溫度達到或者低于凍結點的時候，首先會在渠道襯砌板與渠基土的接觸面的空隙處產生冰晶體，由于在土體中經常會存在毛細現象，水分會從下部不斷的遷移上來，從而在基礎上冰晶體會變得越來越大，隨后，冰晶體出現的位置會越來越深，水分的遷移也會從淺到深，最后，渠基土凍深范圍內的大部分空隙內都會出現冰晶體，隨著冰晶體體積的不斷增加，渠基土就會發生體積的膨脹，隨著膨脹的不斷增加，渠道襯砌板會對渠基土產生約束，從而產生凍脹力，凍脹力達到一定數值時就會使渠道襯砌板發生破壞（安維東1989）。不同的凍結鋒面冰晶體產生的過程見圖1。

圖1　不同凍結鋒面上冰晶體形成過程圖

3.5.2預防混凝土襯砌渠道凍脹措施

首先對施工地區的溫度進行良好的統計和分析，在施工前準確考慮溫度和凍脹因素，同時對施工后坡面的坡面溫度進行測量、地下水位、地下溫度、土壤含水量等后預測凍脹發生的情況，同時針對凍脹的發生因素針對性的針對混凝土進行比例的調整，注意在混凝土比例的調整中考慮多方面的因素和準確的評估。

3.6收面工作

在進行水利防滲渠道工程的收面工程時，對工程的各個方面均應該進行嚴格的檢查，首先檢查渠道是否呈平行線，是否存在石子的外漏發生，表面能夠保證光滑，在完成澆筑后應用原漿收面，用泥抹仔進行表面的平整，同時按壓緊密貼實，保證收面的質量和強度。

3.7養護工作

渠道施工的最后一個步驟是養護工作，這步收尾工作對于后期渠道的使用來說非常重要，若在最后收尾工作沒有嚴格按照程序步驟實施，其前面的所有施工環節都會前功盡棄。渠道的養護工作普遍是在澆筑施工后的5-20 h后就可開始養護工作，在養護時期要對混凝土表面進行適當的灑水，并用薄膜覆蓋在混凝土表面，把混凝土包裹密封，使得水分能全部蒸發在薄膜中，使得混凝土表層達到濕潤的效果。

4　結論

農田水利工程中防滲渠道及襯砌的設計施工其每一步的施工環節都需要非常的仔細與策劃，在施工前期，施工人員應針對混凝土施工中的每個環節進行嚴格的把控，不能遺漏其中的每一步，否則將會給后期的渠道使用帶來非常大的影響，這是防滲渠道施工的關鍵核心，對于水利工程建設也具有重要的價值。

當前我國的水利渠道工程的實施已經獲得了顯著的提高，同樣也取得了較好的成就，在防滲渠道及襯砌工程中的設計構思及應用材料等因素均對水利渠道的灌溉產生一定的影響，同時建設水利渠道當地的土質也能夠不同程度的影響到防滲水利渠道的建設和工程質量，能夠更加積極的提高防滲水利工程的建設，減少滲漏水量，為水利工程渠道的關鍵。

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（責任編輯：柳辰）

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王留鋒（1979-），男，工程師，主要研究方向：水工結構。

2016-04-21