新疆灌区节水灌溉常见渠道防渗技术
2016-05-30周兴平
摘要:新疆地处我国的西部,境内多数地区属于干旱半干旱的状态,为了节约水源,科学灌溉,确保农业生产的正常进行,近些年来政府兴建了许多的水利工程,不断加大农田水利工程的建设,形成了众多的灌区,一些先进的灌溉技术被不断应用到工程建设中。在农田水利工程建设中,渠道渗漏是一个亟待解决的问题,为了节约用水,减少浪费,最大程度使水源得到利用,对输水渠道都要进行防渗处理,本文主要针对几种常用的防渗技术进行分析,希望对节水灌溉提供一些参考。
关键词:新疆灌区;节水灌溉;渠道防渗;技术研究
中图分类号:F327文献标识码:ADOI编号:10.14025/j.cnki.jlny.2016.05.034
1土料防渗技术
这种防渗是十分常用的一种方法,主要操作方式是就地取材,把渠基土进行大力夯实,达到一定的稳固性,或者在渠床的表面用一层土料进行铺设,再加以夯实,形成一个土料防渗层,从而达到防渗的效果,所用土料可以是素土,也可以是粘砂混合土、灰土,以及三合土、四合土等材料。
1.1特点和适用条件
这种方法可以结合当地的土质条件,就地取材,相对来讲具有技术操作难度小,成本低的特点,一般都可轻松掌握,所以在施工难度上来讲是相对较小的。但同时也存在抗冻性差,充许水流速不能太高等不足。此法一般较适用于气温变化不大且相对温和的地区,而且水的流速也不是太高的中小型渠道,最主要是的当地要有丰富的土料,这样才可以就地取材,因地制宜进行渠道防渗处理。
1.2防渗结构和材料
这种方式进行渠道防渗处理相对适合于气温较温和的地区,如果要在相对寒冷的地区进行施工,一般需要40厘米左右的保护层,防止冰冻的情况。土料防渗主要是由基本相同厚度的土料形成一个防渗层。在实际施工时,常用到三合土、四合土、灰土等混合土料,为了防止这些土料因温度变化而产生裂缝,一般要设置多条伸缩缝,每隔3.5米设一条。另外为了增强防渗层的表面强度,可以采用水泥砂浆抹面处理,用水泥砂浆进行1厘米厚度的抹面,从而达到强度的提高,也可以在防渗层表面用1∶10~1∶15的硫酸亚铁溶液进行涂刷,形成坚硬的表面层。
1.3施工要点
用此方法在处理渠道防渗时,一定要注意做到六个方面的防范工作,即防渗、防冻胀、防湿胀、防干缩,防滑坡和防冲刷,要进行合理的设计,科学组织施工,严抓施工管理,控制好每个细节,都要保证到位,注意做好削坡清淤、配料、拌和、铺料、锤实和养护等环节的工作。对于土料的原材料,要确保质量符合规范,达到设计要求,在施工前要进行粉碎、过筛,素土的粒径要控制在2.0厘米以下,石灰要控制在0.5厘米以下,对于土料的配合比及含水率要控制在一定的标准之内,一般拌和后含水率与最佳含水率的偏差值不大于1%,对于土料的混合要先干拌后湿拌。在施工时也要注意不同土料的铺筑顺序。一般三合土、四合土、灰土先渠坡后渠底;素土、粘砂混合土先渠底后渠坡。如果防渗层太厚,超过15厘米,则要分层进行,边铺边夯,确保夯实后土料的干容重符合设计的容重要求。
2水泥土防渗
2.1特点和适用条件
这也是一种比较常见的防渗方法,在实际施工过程中有干硬性水泥土和塑性水泥土的区分,一般北方多用干硬性水泥土进行施工,而南方则多采用塑性水泥土的方式。这种方式同土料防渗一样也具有就地取材、操作简单,成本低的特点,相对来讲施工也不是太难,但也同样有流速小及抗冻性差的不足。相对来讲也较适用于气候温和的地区,而且要求附近有砂土和砂壤土材料,
2.2施工要点
施工前要对材料进行处理,所用土料要先进行风干,然后再进行粉碎,用5毫米筛网过滤一遍,施工过程中要做到配料准确,拌和均匀、摊铺平整、浇捣密实。水泥土铺筑前,要先把渠基进行喷水,润湿后半小时左右,再把拌好的水泥土按顺序在渠中进和铺筑。一般是先渠坡后渠底,铺筑时要均匀,铺好后要进行抹平,然后在表面撒上一层2厘米厚的水泥,再进行压抹到光滑的程度,铺筑要连续,拌和料时一般从加水到铺筑都要尽快完成,以1.5小时内为宜。施工中对设置保护层的塑性水泥土,其保护层应在塑性水泥土初凝前铺设完毕。
3混凝土防渗
3.1特点和适用范围
这种技术主要是采用混凝土进行渠道砌衬,具有很好的防渗抗冲性,过水能力强,使用寿命长,且便于管理,在各种地形、气候及运行条件都适合,而且基本所有渠道类型都适用,是应用比较广泛的一种渠道防渗技术,应用此技术要求附近应有骨料来源。
3.2施工技术
這种防渗技术在施工方法上有预制和现浇两种不同操作,现浇混凝土防渗层时,除了有分块的两侧挡板和伸缩成型夹板外,还应有外模板,否则施工质量不易保证。在具体操作时常采用活动模板和分块跳仓法、滑模振捣器法施工,这样可以减少模板的数量,提高浇筑质量,也能把成本降下来。近年来由于技术的进步,多采用衬砌机进行浇注U型混凝土渠道,质量好,施工速度快,越来越被广泛采用。浇筑完工时要及时进行收面工作,并做好养护。混凝土预制板初凝后即可拆模;强度达到设计强度的70%方可运输;安砌应平稳、坚固;砌缝应用水泥砂浆填满、压平、抹光。
4结语
渠道防渗措施除了上述几种相对比较常见的方式外,近些年来又出现了膜料防渗、沥青混凝土防渗等新的处理技术,其中膜料防渗是一种南北方皆宜的技术,具有防渗效果好,适应变形能力强,特别适合北方冻胀变形较大的地区,而沥青是一种柔性结构,其防渗效果也比较好,而且也具有较强的适应变形能力。各种防渗技术都有其各自的优点和不足,在具体渠道施工中,要结合当地的实际情况,因地制宜采取合适的方式,以达到效果为目的,同时要节约成本且便于施工操作。
作者简介:周兴平,本科学历,新疆石河子天兴水利勘测设计院(有限责任公司),助理工程师,研究方向:农田水利工程。