李明 高敏
摘 要 水利渠道的防滲工程是水工施工中的一項核心技術之一,值得我們?nèi)ド钊霃V泛研究。因此,積極實施防滲工程,減少渠道滲漏水,是改進水利渠道工程建設并有效提高水資源利用率的重要任務。
關鍵詞 水利工程 防滲技術 防滲作用 防滲措施
中圖分類號:TV543 文獻標識碼:A
1水利工程渠道防滲的作用
渠道防滲工程措施除了減少渠道滲漏損失、節(jié)省灌溉用水量、更有效地利用水資源外,還可以減小渠床糙率系數(shù),加大渠道內(nèi)水流流速:提高渠道輸水能力。防止渠道長草:減少泥沙淤積,節(jié)省工程維修費用:降低灌溉成本,提高灌溉效益。
2渠道防滲的種類及其適用條件
(1)土料類:使用年限一般在5~25年之間,其中包含素土、三合土、四合土、灰土以及黏砂混合土,原材料為砂、石、素土以及石灰等。優(yōu)點主要是可以就地取材且造價低,施工簡便;缺點是抗凍能力差,耐久性差,而且比較費勞動力,最主要的是質(zhì)量不能保證等。適用于氣候溫和地區(qū)的中、小型渠道。
(2)水泥土類:使用年限在8~30年之間,包含干硬性水泥土和塑性水泥土,主要原材料是壤土、砂壤土、水泥等。適用于氣候溫和地區(qū)同時附近有壤土和砂壤土的渠道。優(yōu)點同樣是可就地取材且造價比較低,施工較容易;缺點是抗凍性較差。
(3)石料類:使用年限在25~40年之間。包含漿砌料石、漿砌塊石、漿砌卵石、漿砌石板,主要原材料是水泥、卵石、料石、塊石、石板以及石灰等。適用于石料來源豐富、有抗凍與抗沖要求的渠道。優(yōu)點是抗凍性和抗沖性好,施工簡便且耐久性強;缺點是防滲性能差,需勞動力多等。
(4)膜料類:使用年限在20~30年之間。包含土料保護層、剛性保護層,主要原材料是石、砂、膜料、土料以及水泥等。適用于中、小型低流速渠道。優(yōu)點主要是防滲能力強且質(zhì)輕,同時運輸也比較便利。
(5)瀝青混凝土類:使用年限在20~30年之間。包含現(xiàn)場澆筑、預制鋪砌,主要原材料是水泥、石以及砂等。適用于有凍害地區(qū)且附近有瀝青料源的渠道。優(yōu)點主要是防滲能力強且凍脹變形能力較好;缺點是造價高且料源少。
(6)混凝土類:使用年限在30~50年之間。包含預制鋪砌、現(xiàn)場澆筑以及噴射法施工,主要原材料是水泥、砂、石和速凝劑等。適用于不同地形、氣候和運用條件的大、中、小型渠道和基巖及風化巖基的渠道。優(yōu)點主要是防滲,抗沖性能好且耐久性強;缺點是需較多的施工設備,而且施工比較復雜。
3.水利工程渠道防滲措施分析
3.1土料防滲措施
土料防滲造價低,投資少,并可以就地取材,但耐久性并不好,受到凍融作用易失去防滲性能,適合于氣候溫和地區(qū)的中小型灌溉渠道。土料防滲材料主要由粘土、粘砂混合土、灰土、三合土和四合土等為原材料混合而成。在施工過程中,土料的原材料需進行粉碎和過篩,從而清除其中的含有機質(zhì)過多的表層土、草皮和樹根等雜物:施工中要嚴格控制配合比和含水率,宜先干拌后濕拌:防滲層厚度大于15厘米時,應分層鋪筑,鋪筑過程中應邊鋪筑邊夯實。土料防滲層鋪筑完成后,要加強養(yǎng)護,注意防風、防曬、防凍。
3.2混凝土防滲措施
混凝土防滲在我國廣泛應用,具有較好的防滲、抗沖、耐久性能,而且便于管理,但是其施工設備較多,施工程序復雜,對于缺乏砂石料的地區(qū)造價較高,適用于各類灌溉渠道。在施工中,水泥中要摻入減水劑和早強劑,石料應采用1~2級,混凝土預制板初凝后可拆模,輕度達到設計的強度的70%方可運輸,砌縫應采用水泥砂漿填滿壓平,現(xiàn)澆完畢后,及時養(yǎng)護。
3.3砌石防滲措施
砌石防滲方法具體包含干砌和漿砌兩種。該方法施工起來比較簡單,同時具有抗磨、耐久、抗沖等諸多優(yōu)點。
(1)卵石襯砌防滲——卵石襯砌的施工應按先渠底、后渠坡的順序鋪砌卵石。卵石襯砌有漿砌和干砌2種。干砌卵石開始有防沖作用,但用過一段時間以后,卵石間的縫隙會被泥砂充填,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。卵石抗?jié)B層的厚度,可根據(jù)使用要求和當?shù)亓显磥矶?,一般采?5~30cm。砌石防滲要防止渠基淘刷,提高防滲效果,可在砌體下放置砂礫石墊層或鋪設復合土工膜料層。
(2)塊石襯砌防滲——砌石防滲要求不高時,可采用干砌勾縫的護面防滲技術,防滲要求高的時候,就要采用漿砌塊石護面防滲技術,分為護面式和重力墻式兩種。石料的規(guī)格一般是長40~50cm、寬30~40cm;塊石、料石厚度一般在15~30cm之間,石板不小于3cm,且要求有一面比較平整。襯砌的石料要質(zhì)地堅硬沒有裂紋。前者工程量小,投資少,應用較普遍;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)。
3.4膜料防滲措施
膜料防滲具有運輸方便、防滲性能好、材料質(zhì)輕、適應變形能力強、耐腐蝕性強、施工簡便工期短、造價低等優(yōu)點。但抗穿刺能力差,易老化,且與土的摩擦系數(shù)小,不利于渠道的邊坡穩(wěn)定性。適用于中、小型低流速渠道。膜料防滲在施工過程中,為保證施工質(zhì)量,必須保持膜層得完整和土保護層的邊坡穩(wěn)定。當渠槽開挖平整且進行過滅草處理后,需根據(jù)灌溉渠道的大小將膜料加工成大幅,自渠道下游向上游鋪設,膜料應保留小褶,平貼渠基。
3.5瀝青材料防滲措施
目前最常見的瀝青材料護面有以下3種:
(1)瀝青混凝土——主要是把碎石或礫石、瀝青、砂經(jīng)加熱、拌和、壓實而成的防滲材料,該材料具有良好的穩(wěn)定性、耐久性以及防滲效果。中、小型渠道護面厚度一般為4~6cm,大型渠道可以加厚到10~15cm,并設反濾層。
(2)埋藏式瀝青薄膜——將渠底壓實、平整然后清除雜草,灑少量的水,再將200℃的熱瀝青用機械噴灑兩遍以上,形成一層不透水的薄膜,厚度在4~5mm。為了防止瀝青老化和機械破壞,常鋪設素土保護層。
(3)瀝青席——是指用石棉氈、葦席、玻璃絲布、麻布、油氈等材料涂瀝青層后制成的卷材。鋪設時互相搭接,接縫用熱瀝青粘結(jié)。
參考文獻
[1] 叢學春,馬玉薪.簡議幾種渠道防滲工程的施工方法[J].農(nóng)村實用技術信息,2011(1).
[2] 于景惠,焦述琛,孫德山.渠道防滲技術措施的實用性對比分析[J].水利科技與經(jīng)濟,2010(7).
[3] 張曉磊,寧浩.渠道防滲技術探討[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010(10).