王春素

(博樂農(nóng)五師全新勘測設(shè)計(jì)有限公司，新疆博樂833400)

大型渠道防滲路徑與施工主要方法

王春素

(博樂農(nóng)五師全新勘測設(shè)計(jì)有限公司，新疆博樂833400)

水利工程建設(shè)滿足了水力發(fā)電及農(nóng)田灌溉作業(yè)要求，為資源調(diào)度與分配提供了多方面保障，興建水利設(shè)施有助于提升資源的可持續(xù)利用性。中國正積極投資大型水利項(xiàng)目建設(shè)活動，構(gòu)建大范圍的水調(diào)度生態(tài)體系以促進(jìn)各條戰(zhàn)線事業(yè)發(fā)展。渠道是水利工程中最為常見的輸水設(shè)施，從設(shè)計(jì)與施工階段控制渠道病害是不可缺少的。文章分析了大型渠道工程建設(shè)的現(xiàn)實(shí)意義，渠道滲漏的危害性，提出大型渠道防滲設(shè)計(jì)與施工的有效方式。

大型渠道;防滲;設(shè)計(jì);施工

1 大型渠道概述

渠道是現(xiàn)代水利系統(tǒng)不可缺少的構(gòu)成要素，在大型水電站及其配套設(shè)施建設(shè)中受到高度重視。回顧我國已經(jīng)建成的渠道工程，大型渠道特點(diǎn)及作用如下:

1.1 大型渠道特點(diǎn)

1)大型渠道流量大，因而斷面大，例如湖南省韶山灌區(qū)總干渠，某些大型抽水站、總干渠負(fù)有綜合供水的任務(wù)的黑龍江省北部引嫩總干渠等。

2)輸水路線長，一般均在幾十公里至數(shù)百上公里，如南水北調(diào)工程貫引黃濟(jì)青等工程。

3)工程量浩大、投資大。

4)涉及行政區(qū)多、占地大、受益地域亦大。

5)輸水所經(jīng)路線地形、地貌、地質(zhì)復(fù)雜，交通及建筑物多、管理困難。

6)渠道所經(jīng)復(fù)雜地區(qū)可能引起渠道沖刷、淤積或大量滲透。

7)如對其進(jìn)行防滲處理，節(jié)水效果好。

1.2 大型渠道作用

渠道防滲不僅能節(jié)約灌溉用水，而且能降低地下水位，防止土壤次生鹽堿化;防止渠道的沖淤和坍塌，加快流速提高輸水能力，減小渠道斷面和建筑物尺寸;節(jié)省占地，減少工程費(fèi)用和維修管理費(fèi)用等。未來我國水利工程改造區(qū)域大型化方向轉(zhuǎn)變，大型渠道在水利系統(tǒng)整改方面的作用更加顯著。

2 大型渠道防滲路徑科學(xué)化設(shè)計(jì)思想

一般情況下，大型渠道是服務(wù)于水資源調(diào)配的水工建筑物，按照地區(qū)用水調(diào)度需求完成供輸任務(wù)。新時(shí)期國家提出水利事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略機(jī)制，要求以可持續(xù)發(fā)展為指導(dǎo)中心，堅(jiān)持符合水利改造規(guī)劃方案的設(shè)計(jì)思路，編制出符合我國水電站工程改建的渠道方案。

其中，對渠道滲漏病害設(shè)定有效的處理方式，關(guān)系著渠道設(shè)施功能的發(fā)揮水平，堅(jiān)持防滲方案科學(xué)化設(shè)計(jì)是很關(guān)鍵的。大型渠道設(shè)計(jì)基本思想:

2.1 性能方面

渠道滲漏降低了供輸水作業(yè)效率，影響了區(qū)域用水調(diào)配的資源使用質(zhì)量，對渠道實(shí)施防滲設(shè)計(jì)是抑制病害風(fēng)險(xiǎn)的有效方式。

防滲設(shè)計(jì)中需積極改變原渠床土壤滲透性能，又可分為物理機(jī)械法和化學(xué)法。前者是通過減少土壤空隙達(dá)到減少滲漏的目的，可用壓實(shí)、淤淀、抹光等;后者是摻入化學(xué)材料以增強(qiáng)渠床土壤的不透水性。

2.2 結(jié)構(gòu)方面

水利渠道結(jié)構(gòu)具有多變性特點(diǎn)，需根據(jù)水調(diào)度區(qū)域分布情況進(jìn)行規(guī)劃，經(jīng)過設(shè)計(jì)調(diào)整之后制定建造方案。

設(shè)計(jì)水利大型水利渠道需注重結(jié)構(gòu)的合理性，科學(xué)地分布渠道線路以提升水調(diào)度效率。比如，設(shè)計(jì)單位根據(jù)水電站機(jī)載容量選擇渠道等級，經(jīng)過地質(zhì)勘測與分析后擬定渠道結(jié)構(gòu)方案。

2.3 綠化方面

構(gòu)建生態(tài)型水利是工程科學(xué)化發(fā)展的必然要求，其強(qiáng)調(diào)把生態(tài)環(huán)保思想融入到渠道防滲工程中，為水利工程綠化改造提供可行性保障。設(shè)計(jì)是大型渠道防滲處理的第一步，設(shè)計(jì)人員不僅要注重渠道結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)，還要考慮渠道周邊配套設(shè)施的綠化處理。例如，對渠道邊坡設(shè)計(jì)綠化植被，不僅美化了渠道輸水作業(yè)環(huán)境，也能防止邊坡土層滑落等問題。

3 大型渠道防滲施工的主要方法

渠道在水調(diào)度作業(yè)中起到了關(guān)鍵性作用，注重渠道設(shè)施改造處理時(shí)施工單位的工程職責(zé)。針對渠道結(jié)構(gòu)普遍存在的滲漏問題，工程單位需先做好渠道防滲設(shè)計(jì)工作，以實(shí)地勘測數(shù)據(jù)為參考分析施工方式。

通常，大型渠道防滲可根據(jù)不同材料性能進(jìn)行編排，既要利用傳統(tǒng)水工材料的廉價(jià)性，也要考慮新型材料的優(yōu)越性。

3.1 土料防滲

施工中土料的原材料應(yīng)粉碎、過篩，必須清除含有機(jī)質(zhì)多的表層土和草皮、樹根等雜物;施工中應(yīng)嚴(yán)格控制配合比和含水率;是混合土料宜先干拌后濕拌;鋪筑時(shí)灰土、三合土、四合土按先渠坡后渠底的順序施工;素土、黏砂混合土按先渠底、后渠坡的順序施工。上述步驟都要按照工藝方案執(zhí)行，才能起到預(yù)期的防滲作用。

3.2 混凝土防滲

水泥用量要較普通碎石混凝土適當(dāng)增加，并直摻入減水劑、早強(qiáng)劑。石料應(yīng)采用1～2級級配。采用低流態(tài)混凝土，其坍落度以0～2 cm為宜?？刹捎没顒幽０搴头謮K跳倉法、滑模振搗器法施工。必要時(shí)，可選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，借助鋼筋結(jié)構(gòu)支撐渠道邊坡，以達(dá)到抗?jié)B、加固等作用，防止渠道病害發(fā)生［1］。

3.3 砌石防滲

砌石防滲適用于石料來源豐富、有抗凍和抗沖刷要求的渠道，根據(jù)渠道結(jié)構(gòu)襯砌石方作為防護(hù)結(jié)構(gòu)。砌石防滲一般可減少滲漏量70% ～80%，使用時(shí)限達(dá)20～40 a。

砌石防滲具有就地取材、施工簡單、抗沖刷、耐磨和耐腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定渠道的作用及能適應(yīng)渠道流速大等特點(diǎn)。

3.4 膜料防滲

膜料現(xiàn)代渠道防滲比較先進(jìn)的材料之一，土渠層的鋪膜基槽可采用梯形、臺階形、五邊形和鋸齒形等斷面形式，當(dāng)渠槽開挖整平并進(jìn)行滅草處理后，根據(jù)渠道大小將膜料加工成大幅。

現(xiàn)場施工人員控制好操作流程，需自渠道下游向上游由渠道一岸向另一岸鋪設(shè)膜料，膜料應(yīng)留有小褶，并平貼渠基。

3.5 瀝青材料防滲

瀝青混凝土襯砌施工的工序是鋪筑整平膠結(jié)層、鋪筑防滲層、涂刷封閉層。碾壓是瀝青混凝土襯砌施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)按選定的攤鋪厚度均勻攤鋪后，先靜壓1～2遍，再振動壓實(shí)。瀝青渠道施工按照攤鋪工藝要求，根據(jù)每個區(qū)域渠道設(shè)施要求鋪設(shè)，保證瀝青層抗?jié)B性能的正常發(fā)揮。

3.6 水泥土防滲

水泥土防滲可減少渠道滲漏量70% ～85%，鋪筑前灑水潤濕渠基并做到配料準(zhǔn)確、拌和均勻、攤鋪平整、澆搗密實(shí)。將拌好的水泥土按先渠坡、后渠底順序均勻地鋪筑。初步抹平后，宜在表面撒一層厚2mm的水泥揉壓抹光;應(yīng)連續(xù)鋪筑，每次拌和料從加水至鋪筑宜在1.5 h內(nèi)完成。

4 結(jié)論

滲漏是水利渠道普遍存在的結(jié)構(gòu)性病害，其降低了渠道設(shè)施供輸水的作業(yè)效率，導(dǎo)致大量水資源浪費(fèi)。面對不斷擴(kuò)大的水利工程規(guī)模，大型渠道在現(xiàn)代化水利系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，解決傳統(tǒng)渠道結(jié)構(gòu)存在的病害問題，有助于增強(qiáng)渠道結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性、耐久性、穩(wěn)定性。本次根據(jù)不同工程材料提出了渠道防滲方法，在先進(jìn)設(shè)計(jì)思想下指導(dǎo)施工單位執(zhí)行抗?jié)B施工方案。

［1］娛中英.渠道防滲工程技術(shù)施工方法［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008(14):82.

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1007-7596(2014)06-0163-02

2014-03-17

王春素(1980-)，女，河北衡水人，工程師，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)水利工程設(shè)計(jì)。