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水利渠道工程的防渗施工和思路吴其朋

发表时间：2021/4/15 来源：《建筑科技》2021年1月下作者：吴其朋

[导读] 当下我国水利工程的渠道防渗技术还不够成熟，与发达国家的防渗技术发展还存在着一定差距。因此，将水利工程渠道防渗施工做好会带来很大的便利，例如，在某市水利部门的小型农田水利重点项目，当做好水利工程渠道防渗工作后便大大提高了农田灌溉水的有效利用率，不仅可以满足百姓的用水需求，还可以将输水损耗降到最低，做好防渗工作后既可减少水的渗漏损失，还可以加快输水的速度，减少轮灌时间，提高灌水效率。

新疆塔城地区水利水电勘察设计院吴其朋 834700

摘要：当下我国水利工程的渠道防渗技术还不够成熟，与发达国家的防渗技术发展还存在着一定差距。因此，将水利工程渠道防渗施工做好会带来很大的便利，例如，在某市水利部门的小型农田水利重点项目，当做好水利工程渠道防渗工作后便大大提高了农田灌溉水的有效利用率，不仅可以满足百姓的用水需求，还可以将输水损耗降到最低，做好防渗工作后既可减少水的渗漏损失，还可以加快输水的速度，减少轮灌时间，提高灌水效率。总而言之，防渗工作的开展非常必要，其可以推动水利工程的正常运行，为水利工程的建设贡献一份力。
关键词：水利工程；渠道施工；防渗技术
        引言
        水利渠道工程是重要的民生项目，随着中国经济的发展与人们收入水平的提升，对于水利渠道工程的要求也越来越高，而决定水利渠道工程质量的关键，便是防渗施工。相较于其他工程，水利渠道工程施工操作繁琐、周期长，对防渗效果的要求更高，为了提高工程施工质量，必须要把好设计与施工关。
        1水利渠道工程防渗的重要性
        各个国家对水资源保护工作的重视度也越来越高，水利渠道工程在水利工程中十分普遍，是一种非常理想的节水灌溉技术，既能够降低灌溉用水量、节约农业灌溉用水，也能够有效增加灌溉面积，为农业的可持续发展奠定基础。通过新建各类水利渠道工程来提高水资源利用率，水利渠道工程的防渗施工能够减小占地面积，杜绝淤泥沉积、渠道阻塞等问题，提升灌溉管理水平。。通过防渗设计，也能够进一步降低地下水位，解决土壤沼泽化、盐渍化问题，对于生态环境建设也有一定优势。
        2.水利渠道工程防渗问题的出现原因
        2.1自然因素
        水利渠道工程在应用环节的自然环境和气候差异大。长期处于低温环境下的水利渠道工程在应用环节中，经常由于气温较低而出现渗漏现象。而南方部分区域的水利渠道工程由于长期处在高潮湿运行环境中，也容易导致工程结构受损，引发渗漏问题。土壤性质也是引起渗漏的一个重要诱因，土壤的盐碱成分比例不同，在高盐碱土壤中，水利渠道工程的寿命大幅缩减。尽管这一问题在丰水期的影响并不大，但是随着进入枯水期，土壤中的盐碱就会渗入到渠道工程中，既会降低工程的牢固性，也会引发渗漏的问题。
        2.2施工因素
        一是工程施工时并未严格按照设计要求进行，导致存在地基清理不当、新旧土体的接触缝处理不妥、夯压密实度不达标、砌筑砂浆不合格等问题。二是工程材料的选用或配比不科学，易引发渗漏问题。
        3水利渠道工程的防渗施工与思路
        3.1科学设置防渗墙
        在水利工程中主要起到防渗作用的就是设置防渗墙，而防渗墙的设置分为三种类型。第一种就是单薄抓斗，黏土、沙土这类土体可以运用该种技术手段进行防渗，一般是利用挖掘泥浆来加固防渗墙；第二种是多头深拌，其主要是针对沙土、黏土且半径小于 2.5 cm 等混合土体，在基地内喷射混凝土并搅拌，使得两者可以充分混匀，从而形成复合基体，这项技术虽然成本低但是效率却很高，对于水利工程渠道防渗技术的未来发展来说也是非常重要；第三种是链斗法，该种方法主要是利用开槽机链斗取土，准确的下降排桩到防渗墙底部并进行加固工作，之后再浇筑混凝土，这样可以让防渗墙密度更加的均匀，从而使渠道可以更好的防渗。
        3.2混凝土防渗
        根据断面形式的类型，可以将混凝土防渗划分为楔形板型、等厚板型、平肋板型、中部加厚板型等。在混凝土防渗的施工和设计时，要根据断面型式的不同采用不同的固定方式。

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如果渠基存在沉陷、膨胀问题时，必须要对地基进行合理处理，应用加厚板或者楔形板。对于小型水利渠道工程，可以采用矩型渠槽或者U型渠槽；对于特殊土质，可以推行板膜复合式结构。当坡面切削过程中出现突发问题时，尽可能采用配比相同的混凝土进行填充。除此之外，还需要合理设计渠道的排水系统，以避免混凝土基础的渗漏。
        3.3膜料防渗技术
        膜料防渗是在渠床上铺设不透水膜料的新型防渗技术，其优点为造价低、施工难度不大、适应性强、防水效果好，但抗冲击能力的稳定性较差，确保膜料的完整性是提高渠道防渗性能的关键。膜料防渗体多采用埋铺式，无过渡层防渗体适用于土渠基和用素土、水泥土作保护层的防渗工程；有过渡层（灰土、塑性水泥土、砂浆的厚度为 20～30 mm，素土的砂厚度为 30～50 mm）防渗体适用于土渠基和用石料、砂砾石、现浇碎石混凝土或预制混凝土作保护层的防渗工程。
        工程施工时，埋好膜层顶端，处理好大小膜幅间的连接缝后，需检查已铺膜层是否有破孔，有破孔时还要进行粘补，粘补膜要多出破孔边缘 15 cm 以上。为了尽可能地缩短膜层裸露在外的时间，应确保过渡层和保护层的填筑速度与铺膜速度一致。为了确保膜料的完整性，填筑保护层的土料应进行清理，不能含有树根和石块等杂物，施工人员应穿胶底鞋或软底鞋。
        3.4砌石防渗
        ①卵石衬砌。卵石衬砌分干砌类、浆砌类两种。干砌类即砌筑完毕后，用泥沙来填住缝隙，在凝聚、硬化作用下，可以形成稳定防水层。为了延长使用寿命，需要在砌石层下设置砂砾石垫层或者复合土工膜料层，这类操作方式适合应用在泥沙较多的地区，例如：中国的新疆、青海、甘肃、四川等地。浆砌是用砂浆做填充物，砌块之间无空隙，砌体稳固性好，需要严格把控好材料的质量关。②块石衬砌。块石衬砌对于石料有严格要求，要做到坚硬、无裂缝、一面平整。这种操作方式不适合应用于对防渗要求较高的水利渠道工程，在施工时，需要在下层铺设一定厚度的砂料或者复合土工膜料层。对于防渗功能要求较高的大中型渠道，需要增加膜料厚度。
        3.5土料防渗技术
        土料防渗是一项传统的防渗技术，具有对施工材料要求低、造价低、操作简便等优点，但抗冻性较差，防渗性能受土料质量的影响较大，主要用于中小型灌溉渠道。工程设计阶段要按照不同素土料和不同配比混合土料的夯实最大干容重和最佳含水率制备试件，进行强度和渗透试验时，确定混合土料的最佳配合比。
        施工阶段，土料的原材料经粉碎加工后，素土粒径≤20 mm、石灰粒径≤50 mm；土料拌合后含水率与最佳含水率的偏差值应≤1%；夯实后要确保干容重≥设计干容重，其离差系数不超过 15%。各种土料防渗层均应从上游向下游铺筑，并边铺料边夯压至设计干容重，不得漏夯。灰土、三合土的铺筑顺序为下渠坡后渠底，素土、粘砂混合土的铺筑顺序为先渠底后渠坡。防渗层厚度超过 15 mm 时应分层铺筑，人工夯实时每层虚土厚度不超过 200 mm，机械夯实时每层虚土厚度不超过 300 mm，相邻层面间需进行刨毛洒水处理。采用 1∶4.5 的水泥砂浆抹面8 mm 或在灰土、三合土表面涂抹 1∶12 的硫酸亚铁溶液，可增强防渗层的表面强度。
        结束语
        综上所述，水利渠道工程的防渗透效果直接影响到整个工程的质量及使用功能，但目前水利工程渠道防渗还存在问题，应在加强监督管理的基础上，科学设计防渗墙、合理选择防渗材料和防渗施工技术，不断提高水利工程的建设质量，从而达到保护耕地土质、提高水资源利用率和农业生产效率、促进农业现代化健康稳定发展的目的。
参考文献
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[4]金彦鹏，李晓芳.关于农田水利工程中防渗渠道施工技术的分析［J］.建筑工程技术与设计，2019，（19）:3396.收稿日期：2020-6-17