水利工程渠道防滲施工的關(guān)鍵技術(shù)

劉宏倉

摘 要：水利工程渠道防滲施工是保障水資源有效利用和安全運(yùn)輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)。在水利工程中，渠道防滲施工的關(guān)鍵技術(shù)對于保持渠道穩(wěn)定、防止水資源浪費(fèi)具有至關(guān)重要的作用。基于此，探討渠道防滲施工的關(guān)鍵技術(shù)，以提高渠道的防滲性能，確保水資源的有效利用，為水利工程的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：水利工程；渠道防滲施工；關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號：TV512? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2024）05-0100-03

0 引言

水利工程渠道防滲的意義和作用非常重要，可以在多個方面發(fā)揮作用，其中最主要的是防止水資源的浪費(fèi)和促進(jìn)其有效利用。

華陰市地處關(guān)中平原東部，東臨潼關(guān)，西接渭南市華州區(qū)，南與洛南市以秦嶺為界，北和大荔縣隔渭河相望。東西寬28.0 km，南北長34.5 km。渭河與洛河交匯于華陰市東北部，地理位置優(yōu)越，交通便利。在農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域，防滲渠道襯砌施工技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。

混凝土防滲襯砌施工技術(shù)因其優(yōu)良的防滲性能，以及成本節(jié)約和施工效率提升的優(yōu)勢，已經(jīng)成為了一種主流的選擇。這種技術(shù)在農(nóng)田灌溉防滲渠道襯砌施工中已經(jīng)趨于成熟，其使用效果相較于以往有了顯著的提升。

在農(nóng)田灌溉防滲渠道襯砌工程中，混凝土材料和鋼筋混凝土材料是兩種最常見的施工材料。為確保工程質(zhì)量，混凝土的澆筑過程中需要嚴(yán)格把控混凝土的質(zhì)量，確保其符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，合理控制混凝土的澆筑厚度，以保證襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。鋼筋混凝土材料的選擇也至關(guān)重要。施工方需要根據(jù)工程的實際情況，選擇適合的鋼筋混凝土材料。在鋼筋混凝土的澆筑過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行，確保其澆筑質(zhì)量滿足實際使用需求，保證防滲渠道的持久性和耐用性。

1 水利工程渠道防滲施工常見問題

水利工程渠道滲漏會嚴(yán)重影響工程質(zhì)量和使用壽命。在水利工程中，渠道滲漏的原因可以從材料和施工工藝兩個方面來考慮。

1.1 材料原因

1.1.1 渠道材料選擇不當(dāng)

在水利工程中，渠道材料的選擇對于防止?jié)B漏至關(guān)重要。如果選擇不當(dāng)，可能會導(dǎo)致渠道結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，從而發(fā)生滲漏。如果使用劣質(zhì)混凝土或砂漿，其抗壓強(qiáng)度和抗?jié)B性能較差，容易產(chǎn)生裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致滲漏。

1.1.2 渠道材料老化

水利工程中的渠道材料長期暴露在自然環(huán)境中，容易受到風(fēng)吹日曬、雨雪侵蝕等影響，導(dǎo)致材料老化。老化后的材料其性能會下降，如混凝土強(qiáng)度降低、砂漿失去粘結(jié)力等，從而增加滲漏的風(fēng)險。

1.2 施工工藝原因

1.2.1 施工方法不當(dāng)

在水利工程施工過程中，如果施工方法不當(dāng)，也可能導(dǎo)致渠道滲漏。比如地基處理不當(dāng)，地基承載力不足，容易產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致渠道結(jié)構(gòu)開裂。混凝土澆筑過程中振搗不密實，容易出現(xiàn)蜂窩、麻面等缺陷，降低混凝土的抗?jié)B性能[1]。

1.2.2 施工質(zhì)量控制不嚴(yán)格

水利工程施工過程中，如果質(zhì)量控制不嚴(yán)格，也可能導(dǎo)致渠道滲漏。如果施工過程中沒有嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行質(zhì)量檢查和驗收，可能存在質(zhì)量隱患。施工過程中如果沒有及時處理發(fā)現(xiàn)的問題，可能導(dǎo)致問題擴(kuò)大化，進(jìn)而引發(fā)滲漏。

1.2.3 維護(hù)管理不到位

水利工程中的渠道在使用過程中，需要定期進(jìn)行維護(hù)管理。如果維護(hù)管理不到位，可能導(dǎo)致渠道結(jié)構(gòu)損壞、老化加速等問題，從而增加滲漏的風(fēng)險。例如，如果渠道沒有及時清理雜物、疏通水道，可能導(dǎo)致水流不暢，增加滲漏的可能性。

2 水利工程項目常用渠道防滲技術(shù)

2.1 砌石防滲技術(shù)

砌石防滲技術(shù)通過選用透水性較低的石材進(jìn)行砌筑，形成具有防滲功能的結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)在實際工程應(yīng)用中具有良好的抗水滲透能力和較長的使用壽命，因此被廣泛應(yīng)用于渠道、堤壩等水利工程中。

石材選擇是砌石防滲技術(shù)的關(guān)鍵。常用的砌石材料包括花崗巖、板巖、石灰石等，這些石材密度大、孔隙率低，具有較好的抗?jié)B性能。選擇石材時，需要考慮其物理力學(xué)性質(zhì)、耐久性以及抗沖刷能力等因素，以確保砌石結(jié)構(gòu)具有良好的防滲效果和穩(wěn)定性。合理選擇石材不僅可以提高渠道的防滲效果，還能夠延長工程的使用壽命，減少后期維護(hù)成本，使得砌石防滲技術(shù)成為水利工程中的重要技術(shù)手段。

在進(jìn)行砌石結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要考慮到渠道的水流條件、地質(zhì)條件以及工程要求等因素，合理確定砌石結(jié)構(gòu)的尺寸、形式和布置方式。通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以使砌石結(jié)構(gòu)在承受水壓和地質(zhì)作用，并具有良好的抗?jié)B性能和穩(wěn)定性，確保工程的安全運(yùn)行。

要合理控制施工工藝，包括基礎(chǔ)處理、石材加工、砌石施工和填縫處理等環(huán)節(jié)。在施工過程中，需要確保基礎(chǔ)的平整和牢固，石材的加工精度和質(zhì)量符合設(shè)計要求，砌石的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)緊湊、堅固，并且對砌石結(jié)構(gòu)的填縫處理進(jìn)行嚴(yán)格的把控。合理的施工工藝可以保證砌石結(jié)構(gòu)具有良好的防滲性能和穩(wěn)定性，從而確保工程的長期安全運(yùn)行[2]。

2.2 混凝土防滲技術(shù)

2.2.1 原理及特點

混凝土防滲技術(shù)的主要原理是利用混凝土的高密度和低滲透性，形成一個堅固的防滲層，阻止水分通過渠道壁面滲透進(jìn)入渠道內(nèi)部。混凝土防滲技術(shù)的優(yōu)點是施工簡單、成本低廉、防滲效果好。混凝土具有高強(qiáng)度、低滲透性和耐久性好的特點，能夠長期保持渠道的穩(wěn)定和防滲性能。然而，混凝土防滲技術(shù)也存在一些缺點，如施工周期長、施工現(xiàn)場要求高等。

2.2.2 施工步驟

混凝土防滲技術(shù)的施工步驟包括準(zhǔn)備工作、混凝土配制、澆筑施工和養(yǎng)護(hù)等。

準(zhǔn)備工作包括對施工現(xiàn)場的清理和平整。具體有以下4項工作：①處理渠道壁面，如清洗、除去雜質(zhì)和損壞部分，以保證施工質(zhì)量。②配制混凝土。混凝土的強(qiáng)度標(biāo)號和配合比是經(jīng)過具有資質(zhì)的試驗室進(jìn)行設(shè)計和試驗確定的。配合比是混凝土中各種原材料的比例，包括水泥、砂、石、水等，它們共同決定了混凝土的強(qiáng)度、耐久性和其他性能。在混凝土配制過程中，需要注意控制水灰比和保證混凝土的均勻性，以確保混凝土的強(qiáng)度和防滲性能。③澆筑施工。在澆筑施工中，需要將預(yù)先配制好的混凝土倒入渠道內(nèi)部，利用振動器進(jìn)行壓實，以確保混凝土的密實性和牢固性。注意控制澆筑速度和澆筑厚度，避免出現(xiàn)溫度和收縮裂縫。④養(yǎng)護(hù)工作。養(yǎng)護(hù)是混凝土防滲技術(shù)中非常重要的一環(huán)，它能夠提高混凝土的強(qiáng)度和防滲性能。養(yǎng)護(hù)工作包括噴水養(yǎng)護(hù)、覆蓋保濕和溫度控制等。噴水養(yǎng)護(hù)可以保持混凝土表面濕潤，防止水分的蒸發(fā)和混凝土的開裂。覆蓋保濕可以防止混凝土表面的干燥和收縮。溫度控制可以保持混凝土的適宜溫度，促進(jìn)混凝土的早期強(qiáng)度發(fā)展。

2.3 瀝青防滲技術(shù)

瀝青防滲技術(shù)是一種常用的水利工程項目渠道防滲技術(shù)之一。瀝青作為一種常見的防滲材料，具有良好的防滲性能和耐久性，被廣泛應(yīng)用于各類渠道工程中。瀝青防滲技術(shù)的主要原理是利用瀝青的粘結(jié)性和黏度，將其涂覆于渠道表面，形成一層堅實且密封的防滲層。瀝青在施工時可通過涂覆、噴涂、刷涂等方式施工，能夠覆蓋渠道表面的微小裂縫和砂粒，從而減少水分滲透的可能性。此外，瀝青還能夠填充土壤顆粒之間的空隙，形成一種致密的膠結(jié)結(jié)構(gòu)，有效抑制水分的滲透。

瀝青防滲技術(shù)具有較高的耐久性和穩(wěn)定性。瀝青材料本身具有良好的抗氧化性能和耐酸堿腐蝕性能，可有效抵御外界環(huán)境因素的侵蝕。瀝青防滲層還能夠承受一定的溫度變化和地震等自然力的作用，在一定程度上保證了工程的長期穩(wěn)定性和安全性。瀝青防滲技術(shù)施工簡便、成本低廉。相比其他防滲材料，瀝青的施工工藝簡單，不需要復(fù)雜的設(shè)備和工藝流程。瀝青材料本身價格相對較低，采用瀝青防滲技術(shù)可以有效控制工程造價，降低項目的總體投資。

瀝青防滲技術(shù)也存在一些局限性。一方面，瀝青材料的使用壽命有限，可能需要定期進(jìn)行維護(hù)和修補(bǔ)。另一方面，瀝青防滲層對于高溫環(huán)境的適應(yīng)性較差，在極端高溫條件下可能會出現(xiàn)軟化、開裂等問題。因此，在選擇瀝青防滲技術(shù)時需要充分考慮工程環(huán)境和條件，確保其適用性和可行性。

2.4 灌漿防滲技術(shù)

2.4.1 原理及特點

灌漿防滲技術(shù)的原理是通過在地表或地下渠道中注入特定的灌漿材料，形成致密的防滲層，以達(dá)到防止水分滲透的目的。灌漿防滲技術(shù)通過使用特定材料填充渠道的空隙，形成致密的防滲層，可以有效阻止水分的滲透，提高渠道的防滲性能。灌漿防滲技術(shù)適用范圍廣，適用于不同類型的渠道工程，施工方便快捷，成本較低，適合各種規(guī)模的水利工程項目，且具有較強(qiáng)的可修復(fù)性，若發(fā)生損壞或老化可進(jìn)行修補(bǔ)或更換，維護(hù)成本低[3]。因此，灌漿防滲技術(shù)是一種有效、經(jīng)濟(jì)的渠道防滲手段，可為工程提供可靠的保障。

2.4.2 施工步驟

灌漿防滲技術(shù)通常包括以下施工步驟：①對渠道進(jìn)行清理和表面處理，確保施工表面清潔、無雜物，并修復(fù)渠道表面的裂縫和損壞部分。②選擇合適的灌漿材料，如水泥漿、膨潤土漿等，按照一定比例配置成漿體。③利用注漿管或孔鉆等工具，在渠道表面或地下適當(dāng)位置進(jìn)行孔洞布設(shè)。④將預(yù)先配置好的灌漿材料通過注漿設(shè)備注入到渠道中的孔洞中，使其充分填滿渠道內(nèi)部空隙。⑥等待灌漿材料凝固固化，形成堅實的防滲層。

2.5 膜料防滲施工技術(shù)

薄膜防滲施工技術(shù)在近年來因其眾多優(yōu)勢而在水利水電工程中得到了廣泛的應(yīng)用。其防滲性能的優(yōu)良，使得施工材料質(zhì)量輕、抗腐蝕能力強(qiáng)，且施工簡便、成本低廉，這些特點使其在業(yè)內(nèi)備受推崇。在實際采用膜材料進(jìn)行防滲施工時，渠道邊坡的穩(wěn)定性是必須確保的。

施工過程中需在開挖溝槽時要盡可能保持溝槽的平直，以保證施工環(huán)境的整潔，這不僅可以為薄膜防滲施工提供一個良好的實施環(huán)境，還能確保膜式防滲施工工藝的順利推進(jìn)。在實際的鋪膜過程中，施工人員還需注意讓薄膜產(chǎn)生合適的折痕。這一步驟能加強(qiáng)薄膜的強(qiáng)度，從而增加其抗畸變能力。薄膜在承受水壓能更好地保持其形狀和位置，確保防滲效果的穩(wěn)定。

薄膜防滲施工過程中的每一個環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格把控。從溝槽的開挖、薄膜的鋪設(shè)到后期的維護(hù)管理，每一個環(huán)節(jié)都對防滲效果有著直接的影響。因此，施工人員必須具備專業(yè)的技能和豐富的經(jīng)驗，以確保施工質(zhì)量。在水利水電工程中應(yīng)用薄膜防滲施工技術(shù)，既有利于保證了工程的順利進(jìn)行，又有利于降低了工程的成本。只要在施工過程中嚴(yán)格把控各個環(huán)節(jié)，就能實現(xiàn)優(yōu)良的防滲效果，為水利水電事業(yè)貢獻(xiàn)力量[4]。

3 水利工程中渠道防滲施工的質(zhì)量控制

3.1 做好施工原材料質(zhì)量的控制

施工原材料質(zhì)量好壞對水利工程建設(shè)質(zhì)量和使用壽命有著直接的影響。在混凝土防滲混凝土施工期要做好原材料質(zhì)量的控制，水泥的細(xì)度、安定性、凝結(jié)時間、強(qiáng)度檢測等性能指標(biāo)需要滿足混凝土施工的需要。混凝土所使用的細(xì)骨料應(yīng)質(zhì)地堅硬、級配良好，粗骨料的物理力學(xué)指標(biāo)、雜質(zhì)含量等需符合施工要求，其他材料的質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。

原材料進(jìn)入施工現(xiàn)場后要做好材料登記入庫、核對數(shù)量等管理工作，防止原材料丟失和污染造成施工成本的增加。原材料的使用應(yīng)按計劃、按進(jìn)度、按數(shù)量及時到位，確保混凝土施工的連續(xù)性。

3.2 合理選擇施工技術(shù)

不同的渠道防滲技術(shù)在施工過程中有各自的特點和難點，因此在進(jìn)行施工前需要仔細(xì)研究和分析不同技術(shù)的優(yōu)缺點，選擇最合適的技術(shù)。

以灌漿防滲技術(shù)為例，施工時要注意以下3個要點：①在選擇灌漿材料時，應(yīng)根據(jù)渠道類型、地質(zhì)條件、滲漏程度等因素進(jìn)行綜合考慮。②在灌漿施工過程中，灌漿壓力和流量的大小直接關(guān)系到灌漿效果，需要根據(jù)渠道的實際情況進(jìn)行合理調(diào)整，確保灌漿效果良好。③灌漿施工完成后，需要對灌漿墻體進(jìn)行密封性測試和強(qiáng)度測試，以確保灌漿效果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3 加強(qiáng)施工過程監(jiān)督力度

加強(qiáng)施工過程中的監(jiān)督力度是保證渠道防滲施工質(zhì)量的重要措施。應(yīng)派出專門的監(jiān)督人員進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)督，嚴(yán)格遵守相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，及時發(fā)現(xiàn)和處理施工中出現(xiàn)的問題[5]。一方面，在施工前，應(yīng)明確監(jiān)督責(zé)任人和監(jiān)督任務(wù)，并制定詳細(xì)的監(jiān)督計劃和監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，監(jiān)督人員應(yīng)定期進(jìn)行現(xiàn)場巡查和檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時進(jìn)行處理，并制定整改措施和方案。對施工過程進(jìn)行詳細(xì)的記錄，并及時進(jìn)行資料備案，以備后續(xù)驗證和核查。

4 結(jié)束語

本文深入探討了水利工程渠道防滲施工的關(guān)鍵技術(shù)及其重要性。在工程實踐中，應(yīng)重視防滲施工技術(shù)的全面性，規(guī)范施工工程管理，加強(qiáng)監(jiān)管力度，以確保渠道防滲效果的持久穩(wěn)定。不斷總結(jié)和應(yīng)用先進(jìn)的防滲技術(shù)，科學(xué)設(shè)置防滲墻，并加強(qiáng)施工過程的質(zhì)量控制，期待這些關(guān)鍵技術(shù)能夠為水利工程的可持續(xù)發(fā)展提供堅實的技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)

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[5] 劉國鵬.水利工程渠道防滲施工的關(guān)鍵技術(shù)探究[J].科技資訊，2023，21（22）：133-136.