防滲技術的運用與普及探討范文

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東風水庫灌區是鳳翔縣開發利用較早的三大中型國有灌區之一，1969年動工興建，1972年開始受益。東風水庫灌區位于鳳翔縣中南部，灌區由自流灌區和抽水灌區兩部分構成，轄彪角、郭店、南指揮三鎮29個行政村，設施灌溉面積6.86萬畝，輸水干渠兩條長14.3km。灌區地勢西北高，東南低，地勢較平坦，土壤為亞粘土和黃綿土。灌區總人口6.9萬人，農業人口6.6萬人，糧食種植以小麥、玉米為主，經濟作物以辣椒、蘋果、西瓜、大棚蔬菜為主。作為一個新老結合的中型灌區，工程布局、地質和水文地質條件比較復雜。加之受原技術水平和施工時經濟條件所限，工程設計標準不高、工程不配套、部分干渠和大部分支渠未進行防滲處理，其中輸水渠道滲漏是浪費水費和水資源的主要因素。采用混凝土襯砌防滲的渠道經幾十年運行，原襯砌的混凝土板大部分遭到破壞，預制板勾縫大部分脫落、破裂、滑塌、渠底凍脹，漏水嚴重。渠道防滲能力大為下降，滲漏損失嚴重，渠系水利用系數在0.36左右，致使水源不能充分利用，浪費大，直接影響著東風水庫灌區的灌溉效益。隨著灌區續建配套工程的實施，渠道防滲工程技術在東風水庫灌區得到進一步的推廣和應用，節水效果有了明顯的提高，灌區效益日益凸顯。現將東風水庫灌區渠道防滲工程技術中的一些主要問題做一簡要闡述。

東風水庫灌區渠道防滲工程主要考慮了以下四個方面的問題。

1防滲斷面形式的選擇

按照明渠均勻流公式計算水力最佳斷面及允許流速，斷面一般分為以下幾種：（1）設計流量大于9.0m3/s時，選擇弧形坡腳梯形斷面；（2）設計流量在3.0m3/s～9.0m3/s時，選擇弧形坡腳梯形斷面或弧形渠底梯形斷面；（3）設計流量在1.0m3/s～3.0m3/s時，選擇弧形渠底梯形斷面或U形斷面；（4）設計流量小于1.0m3/s時，選擇U型斷面。

弧形渠底梯形斷面與U形渠道襯砌既可減少工程回填量，縮短工期，降低成本，又可改善水流條件，減少淤積量，減輕凍脹破壞，延長工程壽命。U形混凝土渠道較梯形渠每公里輸水損失小3.7%，較土渠可以減少滲漏損失97%，防滲效果最好；它近似于最佳水力斷面，水流條件好、流速快、輸水輸沙能力強；抗凍害性能較高，凍害程度僅為梯形渠的1/3～1/4,且便于管理，投資少。

弧形渠底梯形斷面較梯形斷面流速分布均勻，近似于最佳水力斷面，流速較快；改善了防滲渠道凍脹變形分布的不均勻性，渠底有一定的反拱作用，故可以減輕凍害，減少裂縫和錯臺現象，邊坡穩定性較高，同時造價較低，適用于中小型灌區的渠道防滲。

東風水庫灌區渠道防滲改造工程主要是對輸水干渠渠道進行改造，拆除原梯形襯砌預制板，采用了流速分布均勻的弧形渠底梯形斷面C15混凝土襯砌，襯砌面下鋪設PE防滲膜。

2防滲材料的選擇

東風水庫灌區原設計采用砼預制板襯砌，經過幾十年的運行，其很難達到預期的防滲效果和耐久性。隨著近年來防滲材料的不斷刷新，不斷的總結經驗，東風水庫灌區渠道防滲改造工程的防滲主要采用弧形渠底梯形斷面C15混凝土襯砌，襯砌下鋪設PE防滲膜（一布一膜土工布）。以柔性材料做防滲膜，其上用C15混凝土剛性材料作為保護層，厚度一般為10cm，此層主要起保護膜不被外力破壞和防止其老化，以延長工程壽命的作用。兩種材料互相揚長補短，顯示了明顯的經濟技術性能。PE防滲材料優點較為突出：①防滲性能好，防滲效果是單純混凝土防滲材料的1/6，是砌石材料的1/13，是不防滲土渠的1/21；②質輕、延伸性強，延長了工程的使用壽命，同時膜料防滲層可以保溫，從而減輕了凍脹破壞，使混凝土保護層裂縫減少；③工程造價低，施工方便。

3伸縮縫止水材料的選擇

以往在止水材料方面投資較少，剛性材料防滲渠道多采用瀝青砂漿或油氈，但其性能較差。這次渠道防滲改造過程中，采用聚氯乙烯膠泥作為伸縮縫止水材料，設縱向伸縮縫，間距6m，縫寬0.02m。聚氯乙烯膠泥的柔性和抗壓、抗拉性能都比較強，施工方便，造價低。

4渠道防滲改造工程的施工

防滲改造工程設計中，采用了弧形渠底梯形斷面，在高填方渠段，為了適應沉降變形破壞，均采用C15混凝土現澆，厚度為10cm。防滲渠道施工包括三個方面。

4.1防滲渠道基槽的填筑和開挖

為了使防滲層經久耐用，基槽在填筑與開挖中，務必達到堅實、穩定、平穩和尺寸準確的要求。東風水庫原渠道為梯形斷面，但經過長期輸水運行，水面以下的斷面均已變成弧形等不規則的斷面，要在此渠槽基礎上修建防滲工程，必須對基礎進行填筑。填筑時應注意以下幾點：①如渠基含水量很大甚至達到飽和狀態時，應提前停水，使基土風干。②舊渠運用中往往長草，泥土淤積或雜物堆積較多，填筑時應按要求徹底清除。填筑時要使新老土結合緊密，一般應盡量把全渠槽填滿至設計高程后，再按設計開挖至防滲層鋪筑斷面；渠道基槽的開挖應按設計平整好基面，定好渠線中心樁，測量好高程、沿渠口尺寸，灑好兩側開挖灰線；先粗略開挖至渠底再將中心樁移至渠底，重新測量高程后，再精確開挖；將渠槽內的大土基本挖完后，每10m長按設計挖出標準開挖斷面，在兩個標準斷面間拉緊橫線，按橫線從坡上至坡下邊挖邊刷坡，同時用斷面樣板逐段檢查，反復修整，直至符合設計要求時為止。

4.2現場澆筑

渠道防滲改造工程現場澆筑分為三個工序：①模板制作與安裝。②混凝土的拌制和運輸。③混凝土的澆筑。混凝土襯砌渠道的施工順序，通常是先澆筑渠底，后澆筑渠坡。澆筑邊坡時，將拌好的混凝土倒入倉板內，隨倒隨平，使漿與骨料均勻分布。用插入式振搗器插搗，模板邊縫用人工搗實，直至出漿為止。

4.3伸縮縫施工

伸縮縫施工分清縫、填縫材料制作、填充伸縮縫3個部分，膠泥制好后，用帶有V形缺口的小鐵桶趁熱向伸縮縫中灌注，邊灌邊用小木棍靠縫邊攪動，使膠泥與縫壁、縫底充分粘結，并均勻地達到設計厚度。

5結語

東風水庫灌區近幾年渠道防滲改造工程的實施，渠系水利用系數由原來的0.36提高到0.52，不僅節約了水量，而且提高了農民收入。因此，渠道防滲工程技術的推廣及應用非常重要，建好渠道防滲工程是提高現有水利工程的效益、提高渠系水利用系數、節約用水、時效較快的重要途徑。