水利工程渠道防滲施工技術(shù)探討

燕永勝

（甘肅省引大入秦工程管理局，甘肅蘭州730300）

渠道防滲是為了減少渠道輸水滲漏損失而采取的工程措施，具有節(jié)約灌溉用水、降低地下水位、防止土壤次生鹽堿化、防止渠道沖淤和坍塌、加快流速提高輸水能力、減小渠道斷面和建筑物尺寸等作用，是農(nóng)業(yè)節(jié)水的重要措施之一。渠道防滲方法可分為2類：一是通過(guò)物理機(jī)械法或化學(xué)法增強(qiáng)渠床土壤的不透水性，從而達(dá)到減少滲漏的目的；二是運(yùn)用水泥土、瀝青、粘土等防滲材料襯砌渠床。采用防滲措施后，渠道滲漏損失可減少70%左右。因此，為了提高水資源的利用效率、充分發(fā)揮水利工程的生態(tài)效益，須提升渠道防滲技術(shù)。

1 渠道滲漏原因

1.1 外部環(huán)境因素

一是夏冬季節(jié)溫差較大的地區(qū)，土壤熱脹冷縮的自然現(xiàn)象不斷對(duì)渠道混凝土板產(chǎn)生壓力，致使混凝土板出現(xiàn)位移或裂縫，破壞了渠道結(jié)構(gòu)，進(jìn)而出現(xiàn)滲漏。二是風(fēng)化嚴(yán)重巖石體或膠結(jié)不好的地質(zhì)不良渠段夯實(shí)難度大，易沉陷產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致渠道的穩(wěn)定性和抗?jié)B漏性較差。

1.2 施工因素

一是工程施工時(shí)并未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，導(dǎo)致存在地基清理不當(dāng)、新舊土體的接觸縫處理不妥、夯壓密實(shí)度不達(dá)標(biāo)、砌筑砂漿不合格等問(wèn)題。二是工程材料的選用或配比不科學(xué)，易引發(fā)滲漏問(wèn)題[1]。

1.3 維護(hù)管理不到位

后續(xù)資金投入不足、管理人員緊缺、群眾參與度低等原因?qū)е麓蟛糠智赖木S護(hù)管理不到位，存在帶病運(yùn)行的現(xiàn)象，降低了渠道的抗?jié)B漏性能，直接影響了渠道工程效益的發(fā)揮，縮短了其使用壽命。

2 渠道防滲技術(shù)

2.1 土料防滲技術(shù)

土料防滲是一項(xiàng)傳統(tǒng)的防滲技術(shù)，具有對(duì)施工材料要求低、造價(jià)低、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，但抗凍性較差，防滲性能受土料質(zhì)量的影響較大，主要用于中小型灌溉渠道[2]。工程設(shè)計(jì)階段要按照不同素土料和不同配比混合土料的夯實(shí)最大干容重和最佳含水率制備試件，進(jìn)行強(qiáng)度和滲透試驗(yàn)時(shí)，確定混合土料的最佳配合比。

施工階段，土料的原材料經(jīng)粉碎加工后，素土粒徑≤20 mm、石灰粒徑≤50 mm；土料拌合后含水率與最佳含水率的偏差值應(yīng)≤1%；夯實(shí)后要確保干容重≥設(shè)計(jì)干容重，其離差系數(shù)不超過(guò)15%。各種土料防滲層均應(yīng)從上游向下游鋪筑，并邊鋪料邊夯壓至設(shè)計(jì)干容重，不得漏夯。灰土、三合土的鋪筑順序?yàn)橄虑潞笄祝赝痢⒄成盎旌贤恋匿佒樞驗(yàn)橄惹缀笄隆７罎B層厚度超過(guò)15 mm時(shí)應(yīng)分層鋪筑，人工夯實(shí)時(shí)每層虛土厚度不超過(guò)200 mm，機(jī)械夯實(shí)時(shí)每層虛土厚度不超過(guò)300 mm，相鄰層面間需進(jìn)行刨毛灑水處理。采用1∶4.5的水泥砂漿抹面8 mm或在灰土、三合土表面涂抹1∶12的硫酸亞鐵溶液，可增強(qiáng)防滲層的表面強(qiáng)度。

2.2 混凝土防滲技術(shù)

混凝土防滲技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛，其施工流程：渠道放樣→上方回填搗實(shí)→清理→鋪料、澆筑→振搗→收面→養(yǎng)護(hù)[3]，具有良好的耐久性和抗沖擊性。設(shè)計(jì)階段，大中型渠道的混凝土配合比應(yīng)滿足《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（SD105-82）對(duì)強(qiáng)度、抗?jié)B、抗凍和易性的要求。渠基有較大膨脹、沉陷等變形時(shí)，大型渠道應(yīng)采用楔形板、肋梁板或中部加厚板，小型渠道易采用“U”形或矩形渠槽。渠道流速為3～4 m/s時(shí)，混凝土厚度≥100 mm；流速為4～5 m/s時(shí)，混凝土厚度≥120 mm；水流中含有砂石類推移質(zhì)時(shí)，渠底板最小厚度≥120 mm。

工程施工時(shí)，現(xiàn)澆混凝土模板安裝凈距沿渠道縱向和寬度方向的允許偏差值分別為±1 cm、±3 cm，預(yù)制混凝土板框架模板兩對(duì)角線長(zhǎng)度差的允許偏差值0.7 cm。混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)不間斷進(jìn)行，澆筑前應(yīng)先將土渠基灑水浸潤(rùn)，需要與早期混凝土結(jié)合時(shí)應(yīng)將早期混凝土刷洗干凈，并鋪一層厚度為10～20 mm的砂漿。混凝土振搗使用表面式振動(dòng)器時(shí)，振板行距宜重疊80 mm左右；使用小型插入式振搗器或人工搗固邊坡混凝土?xí)r，每層入倉(cāng)厚度為25 cm左右，振搗器插入下層混凝土的深度約為5～10 cm。為了確保混凝土的外觀質(zhì)量，完成澆筑后的收面工作要及時(shí)進(jìn)行，細(xì)砂和特細(xì)砂混凝土的收面工作應(yīng)反復(fù)進(jìn)行3次以上。抹面完成后要進(jìn)行連續(xù)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為25 d左右，養(yǎng)護(hù)期內(nèi)要確保混凝土表面一直處于濕潤(rùn)狀態(tài)，常用養(yǎng)護(hù)方法為灑水養(yǎng)護(hù)或薄膜養(yǎng)護(hù)。

2.3 膜料防滲技術(shù)

膜料防滲是在渠床上鋪設(shè)不透水膜料的新型防滲技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)為造價(jià)低、施工難度不大、適應(yīng)性強(qiáng)、防水效果好，但抗沖擊能力的穩(wěn)定性較差，確保膜料的完整性是提高渠道防滲性能的關(guān)鍵[4]。膜料防滲體多采用埋鋪式，無(wú)過(guò)渡層防滲體適用于土渠基和用素土、水泥土作保護(hù)層的防滲工程；有過(guò)渡層（灰土、塑性水泥土、砂漿的厚度為20～30 mm，素土的砂厚度為30～50 mm）防滲體適用于土渠基和用石料、砂礫石、現(xiàn)澆碎石混凝土或預(yù)制混凝土作保護(hù)層的防滲工程。

工程施工時(shí)，埋好膜層頂端，處理好大小膜幅間的連接縫后，需檢查已鋪膜層是否有破孔，有破孔時(shí)還要進(jìn)行粘補(bǔ)，粘補(bǔ)膜要多出破孔邊緣15 cm以上。為了盡可能地縮短膜層裸露在外的時(shí)間，應(yīng)確保過(guò)渡層和保護(hù)層的填筑速度與鋪膜速度一致。為了確保膜料的完整性，填筑保護(hù)層的土料應(yīng)進(jìn)行清理，不能含有樹(shù)根和石塊等雜物，施工人員應(yīng)穿膠底鞋或軟底鞋。

3 結(jié)束語(yǔ)

渠道防滲技術(shù)在一定程度上決定著水利工程的使用壽命，但目前水利工程渠道防滲還存在著施工技術(shù)不全面、施工管理不到位、缺乏監(jiān)督部門的有效監(jiān)督等問(wèn)題，今后應(yīng)在加強(qiáng)監(jiān)督管理的基礎(chǔ)上，科學(xué)設(shè)計(jì)防滲墻、合理選擇防滲材料和防滲施工技術(shù)，不斷提高水利工程的建設(shè)質(zhì)量，從而達(dá)到保護(hù)耕地土質(zhì)、提高水資源利用率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化健康穩(wěn)定發(fā)展的目的。