水利工程渠道防渗施工的关键技术

刘宏仓

摘 要：水利工程渠道防渗施工是保障水资源有效利用和安全运输的重要环节。在水利工程中，渠道防渗施工的关键技术对于保持渠道稳定、防止水资源浪费具有至关重要的作用。基于此，探讨渠道防渗施工的关键技术，以提高渠道的防渗性能，确保水资源的有效利用，为水利工程的可持续发展提供技术支撑。

关键词：水利工程；渠道防渗施工；关键技术

中图分类号：TV512                                文献标识码：A                                 文章编号：2096-6903（2024）05-0100-03

0 引言

水利工程渠道防渗的意义和作用非常重要，可以在多个方面发挥作用，其中最主要的是防止水资源的浪费和促进其有效利用。

华阴市地处关中平原东部，东临潼关，西接渭南市华州区，南与洛南市以秦岭为界，北和大荔县隔渭河相望。东西宽28.0 km，南北长34.5 km。渭河与洛河交汇于华阴市东北部，地理位置优越，交通便利。在农业灌溉领域，防渗渠道衬砌施工技术得到了广泛的应用。

混凝土防渗衬砌施工技术因其优良的防渗性能，以及成本节约和施工效率提升的优势，已经成为了一种主流的选择。这种技术在农田灌溉防渗渠道衬砌施工中已经趋于成熟，其使用效果相较于以往有了显著的提升。

在农田灌溉防渗渠道衬砌工程中，混凝土材料和钢筋混凝土材料是两种最常见的施工材料。为确保工程质量，混凝土的浇筑过程中需要严格把控混凝土的质量，确保其符合相关标准，合理控制混凝土的浇筑厚度，以保证衬砌结构的稳定性。钢筋混凝土材料的选择也至关重要。施工方需要根据工程的实际情况，选择适合的钢筋混凝土材料。在钢筋混凝土的浇筑过程中，应严格按照相关要求进行，确保其浇筑质量满足实际使用需求，保证防渗渠道的持久性和耐用性。

1 水利工程渠道防渗施工常见问题

水利工程渠道渗漏会严重影响工程质量和使用寿命。在水利工程中，渠道渗漏的原因可以从材料和施工工艺两个方面来考虑。

1.1 材料原因

1.1.1 渠道材料选择不当

在水利工程中，渠道材料的选择对于防止渗漏至关重要。如果选择不当，可能会导致渠道结构不稳定，从而发生渗漏。如果使用劣质混凝土或砂浆，其抗压强度和抗渗性能较差，容易产生裂缝，进而导致渗漏。

1.1.2 渠道材料老化

水利工程中的渠道材料长期暴露在自然环境中，容易受到风吹日晒、雨雪侵蚀等影响，导致材料老化。老化后的材料其性能会下降，如混凝土强度降低、砂浆失去粘结力等，从而增加渗漏的风险。

1.2 施工工艺原因

1.2.1 施工方法不当

在水利工程施工过程中，如果施工方法不当，也可能导致渠道渗漏。比如地基处理不当，地基承载力不足，容易产生不均匀沉降，导致渠道结构开裂。混凝土浇筑过程中振捣不密实，容易出现蜂窝、麻面等缺陷，降低混凝土的抗渗性能[1]。

1.2.2 施工质量控制不严格

水利工程施工过程中，如果质量控制不严格，也可能导致渠道渗漏。如果施工过程中没有严格按照规范要求进行质量检查和验收，可能存在质量隐患。施工过程中如果没有及时处理发现的问题，可能导致问题扩大化，进而引发渗漏。

1.2.3 维护管理不到位

水利工程中的渠道在使用过程中，需要定期进行维护管理。如果维护管理不到位，可能导致渠道结构损坏、老化加速等问题，从而增加渗漏的风险。例如，如果渠道没有及时清理杂物、疏通水道，可能导致水流不畅，增加渗漏的可能性。

2 水利工程项目常用渠道防渗技术

2.1 砌石防渗技术

砌石防渗技术通过选用透水性较低的石材进行砌筑，形成具有防渗功能的结构。这种技术在实际工程应用中具有良好的抗水渗透能力和较长的使用寿命，因此被广泛应用于渠道、堤坝等水利工程中。

石材选择是砌石防渗技术的关键。常用的砌石材料包括花岗岩、板岩、石灰石等，这些石材密度大、孔隙率低，具有较好的抗渗性能。选择石材时，需要考虑其物理力学性质、耐久性以及抗冲刷能力等因素，以确保砌石结构具有良好的防渗效果和稳定性。合理选择石材不仅可以提高渠道的防渗效果，还能够延长工程的使用寿命，减少后期维护成本，使得砌石防渗技术成为水利工程中的重要技术手段。

在进行砌石结构设计时，需要考虑到渠道的水流条件、地质条件以及工程要求等因素，合理确定砌石结构的尺寸、形式和布置方式。通过合理的结构设计，可以使砌石结构在承受水压和地质作用，并具有良好的抗渗性能和稳定性，确保工程的安全运行。

要合理控制施工工艺，包括基础处理、石材加工、砌石施工和填缝处理等环节。在施工过程中，需要确保基础的平整和牢固，石材的加工精度和质量符合设计要求，砌石的质量和结构紧凑、坚固，并且对砌石结构的填缝处理进行严格的把控。合理的施工工艺可以保证砌石结构具有良好的防渗性能和稳定性，从而确保工程的长期安全运行[2]。

2.2 混凝土防渗技术

2.2.1 原理及特点

混凝土防渗技术的主要原理是利用混凝土的高密度和低渗透性，形成一个坚固的防渗层，阻止水分通过渠道壁面渗透进入渠道内部。混凝土防渗技术的优点是施工简单、成本低廉、防渗效果好。混凝土具有高强度、低渗透性和耐久性好的特点，能够长期保持渠道的稳定和防渗性能。然而，混凝土防渗技术也存在一些缺点，如施工周期长、施工现场要求高等。

2.2.2 施工步骤

混凝土防渗技术的施工步骤包括准备工作、混凝土配制、浇筑施工和养护等。

准备工作包括对施工现场的清理和平整。具体有以下4项工作：①处理渠道壁面，如清洗、除去杂质和损坏部分，以保证施工质量。②配制混凝土。混凝土的强度标号和配合比是经过具有资质的试验室进行设计和试验确定的。配合比是混凝土中各种原材料的比例，包括水泥、砂、石、水等，它们共同决定了混凝土的强度、耐久性和其他性能。在混凝土配制过程中，需要注意控制水灰比和保证混凝土的均匀性，以确保混凝土的强度和防渗性能。③浇筑施工。在浇筑施工中，需要将预先配制好的混凝土倒入渠道内部，利用振动器进行压实，以确保混凝土的密实性和牢固性。注意控制浇筑速度和浇筑厚度，避免出现温度和收缩裂缝。④养护工作。养护是混凝土防渗技术中非常重要的一环，它能够提高混凝土的强度和防渗性能。养护工作包括喷水养护、覆盖保湿和温度控制等。喷水养护可以保持混凝土表面湿润，防止水分的蒸发和混凝土的开裂。覆盖保湿可以防止混凝土表面的干燥和收缩。温度控制可以保持混凝土的适宜温度，促进混凝土的早期强度发展。

2.3 沥青防渗技术

沥青防渗技术是一种常用的水利工程项目渠道防渗技术之一。沥青作为一种常见的防渗材料，具有良好的防渗性能和耐久性，被广泛应用于各类渠道工程中。沥青防渗技术的主要原理是利用沥青的粘结性和黏度，将其涂覆于渠道表面，形成一层坚实且密封的防渗层。沥青在施工时可通过涂覆、喷涂、刷涂等方式施工，能够覆盖渠道表面的微小裂缝和砂粒，从而减少水分渗透的可能性。此外，沥青还能够填充土壤颗粒之间的空隙，形成一种致密的胶结结构，有效抑制水分的渗透。

沥青防渗技术具有较高的耐久性和稳定性。沥青材料本身具有良好的抗氧化性能和耐酸碱腐蚀性能，可有效抵御外界环境因素的侵蚀。沥青防渗层还能够承受一定的温度变化和地震等自然力的作用，在一定程度上保证了工程的长期稳定性和安全性。沥青防渗技术施工简便、成本低廉。相比其他防渗材料，沥青的施工工艺简单，不需要复杂的设备和工艺流程。沥青材料本身价格相对较低，采用沥青防渗技术可以有效控制工程造价，降低项目的总体投资。

沥青防渗技术也存在一些局限性。一方面，沥青材料的使用寿命有限，可能需要定期进行维护和修补。另一方面，沥青防渗层对于高温环境的适应性较差，在极端高温条件下可能会出现软化、开裂等问题。因此，在选择沥青防渗技术时需要充分考虑工程环境和条件，确保其适用性和可行性。

2.4 灌浆防渗技术

2.4.1 原理及特点

灌浆防渗技术的原理是通过在地表或地下渠道中注入特定的灌浆材料，形成致密的防渗层，以达到防止水分渗透的目的。灌浆防渗技术通过使用特定材料填充渠道的空隙，形成致密的防渗层，可以有效阻止水分的渗透，提高渠道的防渗性能。灌浆防渗技术适用范围广，适用于不同类型的渠道工程，施工方便快捷，成本较低，适合各种规模的水利工程项目，且具有较强的可修复性，若发生损坏或老化可进行修补或更换，维护成本低[3]。因此，灌浆防渗技术是一种有效、经济的渠道防渗手段，可为工程提供可靠的保障。

2.4.2 施工步骤

灌浆防渗技术通常包括以下施工步骤：①对渠道进行清理和表面处理，确保施工表面清洁、无杂物，并修复渠道表面的裂缝和损坏部分。②选择合适的灌浆材料，如水泥浆、膨润土浆等，按照一定比例配置成浆体。③利用注浆管或孔钻等工具，在渠道表面或地下适当位置进行孔洞布设。④将预先配置好的灌浆材料通过注浆设备注入到渠道中的孔洞中，使其充分填满渠道内部空隙。⑥等待灌浆材料凝固固化，形成坚实的防渗层。

2.5 膜料防渗施工技术

薄膜防渗施工技术在近年来因其众多优势而在水利水电工程中得到了广泛的应用。其防渗性能的优良，使得施工材料质量轻、抗腐蚀能力强，且施工简便、成本低廉，这些特点使其在业内备受推崇。在实际采用膜材料进行防渗施工时，渠道边坡的稳定性是必须确保的。

施工过程中需在开挖沟槽时要尽可能保持沟槽的平直，以保证施工环境的整洁，这不仅可以为薄膜防渗施工提供一个良好的实施环境，还能确保膜式防渗施工工艺的顺利推进。在实际的铺膜过程中，施工人员还需注意让薄膜产生合适的折痕。这一步骤能加强薄膜的强度，从而增加其抗畸变能力。薄膜在承受水压能更好地保持其形状和位置，确保防渗效果的稳定。

薄膜防渗施工过程中的每一个环节都需要严格把控。从沟槽的开挖、薄膜的铺设到后期的维护管理，每一个环节都对防渗效果有着直接的影响。因此，施工人员必须具备专业的技能和丰富的经验，以确保施工质量。在水利水电工程中应用薄膜防渗施工技术，既有利于保证了工程的顺利进行，又有利于降低了工程的成本。只要在施工过程中严格把控各个环节，就能实现优良的防渗效果，为水利水电事业贡献力量[4]。

3 水利工程中渠道防渗施工的质量控制

3.1 做好施工原材料质量的控制

施工原材料质量好坏对水利工程建设质量和使用寿命有着直接的影响。在混凝土防渗混凝土施工期要做好原材料质量的控制，水泥的细度、安定性、凝结时间、强度检测等性能指标需要满足混凝土施工的需要。混凝土所使用的细骨料应质地坚硬、级配良好，粗骨料的物理力学指标、杂质含量等需符合施工要求，其他材料的质量应符合相关规范要求。

原材料进入施工现场后要做好材料登记入库、核对数量等管理工作，防止原材料丢失和污染造成施工成本的增加。原材料的使用应按计划、按进度、按数量及时到位，确保混凝土施工的连续性。

3.2 合理选择施工技术

不同的渠道防渗技术在施工过程中有各自的特点和难点，因此在进行施工前需要仔细研究和分析不同技术的优缺点，选择最合适的技术。

以灌浆防渗技术为例，施工时要注意以下3个要点：①在选择灌浆材料时，应根据渠道类型、地质条件、渗漏程度等因素进行综合考虑。②在灌浆施工过程中，灌浆压力和流量的大小直接关系到灌浆效果，需要根据渠道的实际情况进行合理调整，确保灌浆效果良好。③灌浆施工完成后，需要对灌浆墙体进行密封性测试和强度测试，以确保灌浆效果达到标准要求。

3.3 加强施工过程监督力度

加强施工过程中的监督力度是保证渠道防渗施工质量的重要措施。应派出专门的监督人员进行现场监督，严格遵守相关的施工标准和规范，及时发现和处理施工中出现的问题[5]。一方面，在施工前，应明确监督责任人和监督任务，并制定详细的监督计划和监督标准。另一方面，监督人员应定期进行现场巡查和检查，发现问题及时进行处理，并制定整改措施和方案。对施工过程进行详细的记录，并及时进行资料备案，以备后续验证和核查。

4 结束语

本文深入探讨了水利工程渠道防渗施工的关键技术及其重要性。在工程实践中，应重视防渗施工技术的全面性，规范施工工程管理，加强监管力度，以确保渠道防渗效果的持久稳定。不断总结和应用先进的防渗技术，科学设置防渗墙，并加强施工过程的质量控制，期待这些关键技术能够为水利工程的可持续发展提供坚实的技术支撑。

参考文献

[1] 张强毓.水利工程渠道防渗施工技术分析[J].水上安全，2023 （6）：181-183.

[2] 孟兆文.农田水利工程中灌溉渠道防渗施工技术分析[J].当代农机，2023（8）：64-65.

[3] 孟少雄，康甫.水利工程施工中渠道防渗技术[J].河北水利， 2023（8）：47-48.

[4] 贾存超.农田水利工程灌溉防渗渠道衬砌施工技术研究[J].科学技术创新，2023（25）：128-131.

[5] 刘国鹏.水利工程渠道防渗施工的关键技术探究[J].科技资讯，2023，21（22）：133-136.