探析防渗技术在水利渠道施工中的应用

姜昀良

摘 要：水利渠道工程具有较好的经济效益和社会效益，为发挥其功能，防渗技术的作用日益突出。文章首先简述了防渗施工的重要性，然后介绍了几种常见的防渗技术，最后结合实例对防渗技术的实际应用进行了分析。

关键词：防渗技术；水利渠道；土工膜防渗

中图分类号：TV543 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）24-0064-02

水是人类赖以生存的基础资源，必须节约用水、科学用水。水利工程事关民生和国家发展，作为一种常见的节水灌溉设施，渠道在农业灌溉、水产养殖等领域发挥着重要作用。渗漏问题对水利渠道危害极大，一方面会浪费大量水资源、降低对水的利用率；另一方面可能会因严重渗漏引发工程安全事故，则维修中必将投入更多的成本。因此必须做好水渠防渗施工，确保质量安全，平时在使用中应加强维护。并实时检查，一旦发现问题，应尽快予以解决。

1 水利渠道防渗施工的重要性

兴修水利渠道的目的是充分利用水资源为人类造福，渗漏会使得固有的水资源大幅减少，则农田灌溉就无法按照预期计划用水，必然对农作物产量不利，进而影响到农民收入；因水量减少，渠道内的水流流速也会减缓，以至于渠道输水能力有所降低；水流速度缓慢极易带来泥沙淤积问题，而渗漏可能造成渠道内杂草乱长；因渗漏开展的工程维修，必将需要大笔费用。可见渗漏会阻碍水利渠道功能的发挥，浪费水资源，增加成本，甚至威胁到人身安全。防渗施工关乎经济利益、社会效益和生命安全，所以在水利渠道施工中必须重视防渗技术。

2 防渗技术分析

从实践中可将渗漏原因总结为以下几点：地基处理不当、渠道施工质量较差、地下水反渗、土壤特殊化、冻胀应力不均而破坏混凝土等。随着防渗技术的进步，许多方法被应用到水利渠道施工中，如U型渠道断面、混凝土衬砌等。经不断改进，效果十分显著，提高了水的利用率。为进一步降低渗漏带来的损失，节约水资源、降低灌溉和维修成本，还需研发新的防渗技术。

2.1 渠道防渗断面

选择断面结构形式时需考虑诸多因素，如工程要求、渠道流量、回填土料的来源、回填技术水平等。干渠、支渠常选用的断面形式有弧底梯形和弧形坡脚梯形两种，这种断面结构水利速度较均匀，不会形成大量泥沙淤积，与最佳水力断面比较接近。冻胀应力不均是引起渗漏的原因之一，而这两种结构形式可解决冻胀变形的问题。因渠底具有反拱作用，可降低混凝土裂缝发生率。当支渠的水流量超过3 m3/s时，可选择弧底梯形断面；水流量在1～3 m3/s时，宜选择U型断面。斗、分渠的水流量如果低于3 m3/s，尽量选择U型断面，与梯形断面相比，输水损失可降低4.1%/km。不但水流条件好，可避免泥沙淤积，而且具有良好的抗冻性能，加上成本低、占地少、管理方便，能取得最好的防渗效果。

2.2 渠道基槽的填筑与开挖

许多衬砌工作都是直接在旧渠道上开展的，在长期使用中，梯形断面的旧渠道也逐渐变为弧形断面。在处理这些情况时，如果渠基含水量趋于饱和，首先应降低含水量，可抽排水，或提前停水，待基土风干后，才能进行填筑施工；如果支渠、分渠的流量低于2 m3/s，需将基土和淤泥清理后才能填筑。且填筑时先按照设计高程填筑全渠槽，使其达到预期值，然后利用U形开渠机进行开挖，最后还需进行人工检查，并做好相关修正工作，确保符合要求；如果干渠、支渠的流量大于2 m3/s，考虑到全渠槽土方填筑量过大，多采用局部填筑补齐的方法。为了电夯机能够正常作业，需在设计的基础上将填筑面至少加宽50 cm。在开挖时，只开挖加宽区域的土体，然后按整修渠槽的方法休整渠道基槽。

2.3 土工膜防渗技术

使用防渗材料也是一种常用的方法，复合土工膜在当前应用较广，具有良好的抗腐蚀性和抗撕裂性。多为一布一膜的形式，土工膜外层有一层保护层，即土工布，能够减轻外部对防渗层的破坏。

施工前需保持渠道基面平整，并对地基进行加固处理。仔细检查土工膜防渗材料的质量，经检验其质量合格后才能投入使用。因宽度不同，需进行合理的拼接。铺设工作尽量在晴天开展，坡面铺设时从坡顶到坡底垂直铺设，将土工膜摊开拉平，使其与地面贴紧。拼接工作关乎整体防渗效果，需要用到大量焊接工作。热熔焊接是常用的方法，先清理土工膜表面，确定焊接位置；然后进行试焊，如有需要，应垫一块木板。合理控制焊接速度和焊接温度，确保拼接处没有缝隙，也没有鼓起的现象；对土工膜进行锚固，直至符合规定标准。铺设工作结束后，应放置混凝土预制块，或铺设垫层，以压实土工膜，或防止被风吹动。

3 实例分析防渗技术在水利渠道施工中的应用

3.1 实例分析

某混凝土衬砌渠道工程担负着当地8 000余亩农田灌溉的重任，共有1条流量为6.5 m3/s的干渠、5条流量为3 m3/s的支渠，并有8条分支。该工程建于20世纪90年代初，设计标准与施工质量都较差，在长期使用中问题越来越多。加上自然环境损坏、人们使用不当，导致襯砌损毁，渗漏十分明显。不但水资源减少，而且灌溉面积也因此大幅缩减。对此必须采取防渗技术加以处理。经分析，基础处理不当、支模出现偏差是引起渗漏的主要原因，对此，应采取相应的防渗技术。

3.2 地基处理

地基处理是衬砌防漏的基础工作，意义十分重大，必须加强重视。一般说来，要结合工程实际状况对放样尺寸进行严格的设计，然后进行准确放样，为下一步操作打下基础。放样工作结束后，即可进行开挖，通常有机械开挖和人工开挖两种。土方开挖往往要优先进行，只有如此，才能有效保证地基土的强度不会降低，同时可避免冬季施工带来的不良影响。在某些开挖过程中，可能基础异常坚硬，但容易发生松动，这就要求在施工开始前就将其进行彻底清理，然后才能进行回填、整平、夯实等操作。受诸多因素影响，施工过程可能会遇到特殊情况，使得开挖或回填工作和设计不符，误差较大，此时应使用多次修坡的方法。当削坡过量时，需及时和现浇同标号的混凝土填充，禁止用浮土回填。

3.3 模板工程

模板是一种重要的辅助工具，在混凝土浇筑中主要起成型和支撑的作用，对其质量也有一定的保护作用。水利工程中的模板材料以钢、木为主，为起到良好的防渗效果，通常会选择钢模板，其散热性比较好。模板的安装应保持稳定，为避免出现滑动现象，地基必须稳固，模板的支撑面积要适合，拼装保持良好的平整性和严密性，可有效避免因位移引起的漏浆。在诸多因素的影响下，模板安装难免出现偏差，但差值必须控制在允许范围内。此外，应熟悉木模板和钢模板的允许偏差范围，对相邻混凝土衬砌施工的整体性做详细的考虑，以缩短施工时间。

4 结 语

水利渠道通过对水资源的合理调节，用以满足人类的多方面需要，在经济发展中具有重大意义。然而实际建设或使用中常会出现渗漏现象，易引起水资源浪费、用水效率降低，而且会增加维修成本，甚至可能带来安全隐患。这就要求必须加强防渗，针对渗漏原因应选择相应的防渗技术予以解决。在不断完善防渗技术的同时，还应做好日常维护工作。

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