楊茂華 于洋
【摘要】近年來,隨著灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項(xiàng)目的實(shí)施,渠道防滲工程技術(shù)得到了進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用。本文介紹了幾種渠道防滲技術(shù),并重點(diǎn)介紹了混凝土防滲的施工技術(shù)要點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】渠道;襯砌;防滲
一、渠道防滲技術(shù)
水利渠道防滲的好壞,直接關(guān)系著渠道的正常輸水和灌溉效益的充分發(fā)揮。渠道防滲處理后不僅可以節(jié)約用水,控制地下水。而且能夠減少清除淤泥工程量,節(jié)省勞動力,達(dá)到提高灌溉效益,增產(chǎn)、增收的目的。因此水利渠道工程的防滲非常重要。渠道防滲最常用的方法為設(shè)置防滲層。根據(jù)所使用的材料,渠道防滲可分為:土料防滲、砌石防滲、混凝土防滲、膜料防滲等。
(一)土料防滲
土料防滲就是將渠基土夯實(shí)或者在渠床表面鋪筑一層夯實(shí)的土料防滲層,包括壓實(shí)素土、粘砂混合土、三合土、四合土、灰土等。 土料防滲具有一定的防滲效果,能就地取材,造價(jià)低廉,技術(shù)簡單,群眾容易掌握,但允許流速小,抗凍耐久性差,故土料防滲適用于氣候溫和地區(qū)流速較小的中、小型渠道,當(dāng)?shù)貞?yīng)有豐富的土料資源。 若防滲要求高,當(dāng)?shù)厣笆先狈?,難以采用后述的襯砌方法時(shí),可利用土壤固化劑(如GA劑)對土料進(jìn)行固結(jié)處理。
土料防滲,一般由等厚的土料防滲層構(gòu)成。如用于寒冷地區(qū),則應(yīng)根據(jù)冰凍情況,加設(shè)30~50厘米的保護(hù)層,土料防滲層的厚度可參考表1選用。為了防止三合土、四合土、灰土等混合土料防滲層由于溫度變化等原因引起裂縫,可每隔3 ~5米設(shè)一條伸縮縫。為了提高土料防滲層的表面強(qiáng)度,可用水泥砂漿抹面1厘米,亦可在灰土、三合土和四合土防滲層表面,涂刷一層1:10~1:15的硫酸亞鐵溶液。
(二)砌石防滲
塊石襯砌防滲的石料要質(zhì)地堅(jiān)硬、沒有裂紋。石料的規(guī)格一般以長40~50 cm,寬30~40 cm,厚度不小于8~10 cm為宜。要求有一面比較干整.干砌勾縫的護(hù)面防滲效果較差,防滲要求較高時(shí)不宜采用。漿砌塊石護(hù)面有護(hù)坡式和重力墻式兩種,前者工程量小,投資少.應(yīng)用較普遍;后者多用于容易滑坍的傍山渠段和石料比較豐富的地區(qū),具有耐久、穩(wěn)定和不易受冰凍影響等優(yōu)點(diǎn)。
卵石襯砌也有漿砌和干砌兩種,卵石開始主要起防沖作用,使用一段時(shí)間后,卵石間的縫隙逐漸被泥砂充填,再經(jīng)水中礦物鹽類的硬化和凝聚作用,便形成了穩(wěn)定的防滲層。卵石襯砌的施工應(yīng)按先渠底,后渠坡的順序鋪砌卵石。
(三)混凝土襯砌防滲
混凝土襯砌廣泛采用板形結(jié)構(gòu),其截面形式有矩形、楔形,肋形,槽形等。矩形板適用于無凍帳地區(qū)的渠道;楔形板和肋形板適用于有凍脹地區(qū)的渠道;槽形板用于小型渠道的預(yù)制安裝。大型渠道多采用現(xiàn)場澆筑,現(xiàn)場整體澆筑的U形槽具有水力性能好、斷面小、占地少。整體穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),適用于無凍脹或弱凍脹地區(qū)中小型渠道。在強(qiáng)凍脹地區(qū),U形槽在不均勻凍脹力作用下易整體上移和產(chǎn)生裂縫,不宜采用。
(四)塑料薄膜防滲
膜料襯砌防滲在我國主要是采用增塑聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)和線性低密度聚乙烯(LLDPE)等塑料薄膜材料用于渠槽防滲。采用塑料薄膜襯砌渠道防滲,其防滲性能強(qiáng),質(zhì)輕,運(yùn)輸便利,有較高的抗凍性和抗熱性,并具有良好的柔性和延伸性,施工技術(shù)較簡單。若用土保護(hù)層,造價(jià)較低,一般僅為混凝土防滲渠道的1/3~1/4,但占地多,允許流速小,適用于中、小型低流速渠道防滲;若用剛性保護(hù)層,造價(jià)較高,可用于大、中型渠道防滲。采用塑料薄膜鋪設(shè)防滲,其鋪設(shè)方式有表面式和埋鋪式兩種。表面式鋪設(shè)是將塑料薄膜鋪于渠床表面,埋鋪式是在鋪好的塑料薄膜上再放置一層保護(hù)層。我國現(xiàn)在都采用埋鋪式,這種方式雖然要增加渠槽挖填土方量,但避免了陽光、大氣的直接作用和機(jī)械破壞,減緩了塑料薄膜的老化,延長了塑料薄膜的使用壽命。
1.PE、PVC及其改性塑膜。經(jīng)過20--30年的運(yùn)用仍基本保持完好,顯示了塑膜防滲性能好、質(zhì)輕、延伸性強(qiáng)、造價(jià)低且能滿足工程使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。近年來又開發(fā)出寬幅、高密度、線性低密度以及高充填合金聚乙烯膜,使其抗拉強(qiáng)度、延伸率和抗撕裂強(qiáng)度有了大幅度提高,加之與之配套的多種粘合劑和焊接工藝,為塑膜防滲開辟了前景。
2.PVC復(fù)合防滲布。PVC復(fù)合防滲布是將PVC加增塑、抗老化劑等材料壓延涂敷于無紡布上而制成的復(fù)合防滲膜料。該產(chǎn)品具有豎向防滲、水平導(dǎo)水的性能,強(qiáng)度及抗老化性能較高。由于該產(chǎn)品價(jià)格較高,故適用于地下水位淺埋或有旁滲的渠道及防滲標(biāo)準(zhǔn)較高的工程。
二、渠道防滲措施的選擇
氣候及地質(zhì)條件是渠道防滲工程設(shè)計(jì)和施工應(yīng)要考慮的基本因素。它對防滲材料的耐久性和施工方法具有決定性作用,也是工程防凍脹設(shè)計(jì)的決定性因素。
地形條件往往是決定渠道防滲工程造價(jià)的重要因素,在渠道防滲措施中,混凝土防滲渠道,較能適應(yīng)地形的變化;而土料及埋鋪式膜料防滲渠道,因允許流速小,只能用于較平坦地區(qū)。因此,選擇防滲方案時(shí),應(yīng)考慮地形條件。
渠基的滲透性是決定有無防滲必要和采用哪種防滲措施的關(guān)鍵,對黃土類、壤土類等基礎(chǔ)好、渠床穩(wěn)定的地區(qū),一般采用混凝土、砌石等防滲措施。但在含膨脹性粘土的渠基上,一般不宜采用剛性材料,應(yīng)采用厚壓實(shí)土料,或埋鋪式膜料類的柔性防滲措施。對于濕陷性黃土渠基,最好采用埋鋪式膜料防滲。
三、渠道混凝土襯砌施工技術(shù)
混凝土襯砌防滲技術(shù)是當(dāng)前使用較為普遍的一種,下面對其施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析。
(一)施工準(zhǔn)備
渠道混凝土襯砌工程施工前,應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)。充分作好料場、攪拌場等施工場地的布置以及施工用電、用水、道路和機(jī)具設(shè)備的準(zhǔn)備工作。應(yīng)對試驗(yàn)和施工的設(shè)備進(jìn)行檢測和試運(yùn)行,如不符合要求,應(yīng)予更換或調(diào)整。還應(yīng)作好永久性和臨時(shí)性排水設(shè)施,確保襯砌渠床符合施工要求。
(二)模板安裝
由于水渠在田間地頭施工,經(jīng)常會因?yàn)楦鞣N地物地貌需要弧線或拐彎施工,為了確保水渠線條的柔順和圓滑,在施工過程中常用1.2~1.6㎜的鐵皮代替木板。外側(cè)鐵皮高度為渠凈高加渠底厚度,內(nèi)側(cè)鐵皮高度為設(shè)計(jì)渠凈高,并根據(jù)鋼架釘子孔的位置沖每10㎝間距沖一排小孔。鐵皮安裝時(shí),先根據(jù)實(shí)際施工地形把鐵皮彎曲成相似的曲線型狀,然后安裝外側(cè)鐵皮,再安裝內(nèi)側(cè)鐵皮。因?yàn)殍F皮比模板更薄,所以鋼架處要夾一等厚小板條才能確保厚度與模板相同。注意彎道處要適當(dāng)加密鋼架,以確保鐵板不變形。
(三)混凝土澆筑
為避免混凝土拌合物發(fā)生離析,應(yīng)盡量使用滑槽入倉。不合格的混凝土嚴(yán)禁入倉,已入倉的不合格混凝土必須予以清除。澆筑時(shí)嚴(yán)禁向倉內(nèi)灑水,應(yīng)一次澆筑成形,應(yīng)選用盡量小的坍落度,但要求混凝土振搗等措施,以保證質(zhì)量。澆筑時(shí)采用跳倉澆筑法,第二次澆筑填倉前,第一次澆筑混凝土板應(yīng)達(dá)到一定強(qiáng)度,避免破壞。澆筑施工先澆筑渠底,再澆筑邊坡。混凝土澆筑應(yīng)保持邊續(xù)性,澆筑混凝土允許間歇時(shí)間應(yīng)按試驗(yàn)確定。
(四)抹面壓光
襯砌成型后的混凝土在初凝前進(jìn)行抹面,由人工操作電動提漿抹光機(jī)進(jìn)行收面壓光,邊角部位由人工采用抹灰刀配合整平壓光,并在收面結(jié)束后及時(shí)派專人對混凝土表面局部殘留的氣泡及劃痕進(jìn)行壓實(shí)抹光,確保渠道襯砌混凝土的外觀質(zhì)量。
(五)混凝土養(yǎng)護(hù)
襯砌混凝土應(yīng)保證濕潤養(yǎng)護(hù)不少于28天。干旱、多風(fēng)、日曬的天氣施工時(shí),混凝土初凝后應(yīng)采用塑料薄膜、草苫、草簾、氈布等覆蓋保濕養(yǎng)護(hù);低溫季節(jié)不宜進(jìn)行混凝土襯砌施工。
參考文獻(xiàn)
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