□楊艷芳 楊永強(qiáng)

（1安陽市幸福渠管理處；2安陽市彰武南海水庫工程管理局）

混凝土防滲渠道凍脹防治措施

□楊艷芳1 楊永強(qiáng)2

（1安陽市幸福渠管理處；2安陽市彰武南海水庫工程管理局）

渠道施工經(jīng)常運(yùn)用的材料就是混凝土，其有著高穩(wěn)定性與方便操作的特點(diǎn)，得到各類工程的廣泛使用。在中國農(nóng)業(yè)發(fā)展當(dāng)中，重要的一環(huán)就是灌區(qū)混凝土防滲渠道。在實(shí)際使用過程中，各種環(huán)境因素會(huì)影響灌區(qū)混凝土，以致產(chǎn)生凍脹，進(jìn)而影響灌區(qū)混凝土防滲渠道的實(shí)際使用能力。從灌區(qū)混凝土防滲渠道概況、灌區(qū)混凝土防滲渠道凍脹破壞類型、導(dǎo)致出現(xiàn)灌區(qū)混凝土防滲渠道凍脹的因素、應(yīng)對灌區(qū)混凝土防滲渠道凍害的策略等四個(gè)方面進(jìn)行闡述，希望可以有助于應(yīng)對灌區(qū)混凝土防滲渠道凍脹問題。

灌區(qū)；混凝土；防滲渠道；凍脹防治；措施

0 引言

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉供水不可或缺的環(huán)節(jié)就是灌區(qū)混凝土防滲渠，在水資源緊缺的今天，引用有限的地表水，一定要做好渠道防滲工作，它影響著實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。所以，為了更好滿足當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展要求，需要重視灌區(qū)混凝土防滲渠道凍脹問題的處理工作。在施工當(dāng)中，執(zhí)行有效措施控制工程質(zhì)量，整體提升灌區(qū)混凝土防滲渠道的實(shí)際功能。

1 某地區(qū)灌區(qū)混凝土防滲渠道概況

通常情況下，選擇混凝土材料作為灌區(qū)混凝土防滲渠道的主材料，并把大量防滲材料作為灌區(qū)混凝土防滲渠道的輔助材料。設(shè)計(jì)采用的防治凍脹的手段為：讓凍脹土被厚細(xì)沙墊層所替換，阻隔基土使用防滲薄膜，板間接縫使用水泥砂漿進(jìn)行填充等。此地區(qū)灌區(qū)混凝土防滲渠道的土壤，有著較高的滲漏系數(shù)，與較高的毛細(xì)管上升高度，且土質(zhì)屬于強(qiáng)凍脹性土，詳情見表1。

表1 土壤物理性能概況表

2 灌區(qū)混凝土防滲渠道凍脹破壞類型

2.1 現(xiàn)場澆筑混凝土底板出現(xiàn)破裂

在實(shí)際使用當(dāng)中，惡劣的外部氣候條件，如過低溫度，極易誘發(fā)混凝土底板結(jié)構(gòu)有裂縫產(chǎn)生，這些裂縫穩(wěn)定性差，伴隨形成周期的增大，裂縫會(huì)不斷向外擴(kuò)張，對混凝土防滲渠道的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，繼而影響防滲渠道實(shí)際使用，阻礙提升灌區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 上隆

外部氣溫環(huán)境過低以致地下水位升高，從而導(dǎo)致灌區(qū)混凝土防滲渠道出現(xiàn)上隆。由此可見，很大程度上，灌區(qū)混凝土防滲渠道的實(shí)際性能會(huì)受到外部氣溫環(huán)境的影響。如果灌區(qū)混凝土防滲渠道的土地基結(jié)構(gòu)有大量水分出現(xiàn)，過低氣溫作催化劑，定會(huì)產(chǎn)生下墜或移位現(xiàn)象，灌區(qū)混凝土防滲渠道的可靠性與穩(wěn)定性受到嚴(yán)重威脅。伴隨著時(shí)間的前行，就會(huì)每況愈下，最終防滲渠道會(huì)產(chǎn)生破損，損害灌區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 預(yù)制混凝土板產(chǎn)生滑塌或鼓脹問題

灌區(qū)混凝土防滲渠道凍脹多表現(xiàn)為滑塌或鼓脹。灌區(qū)混凝土防滲渠道的底板和邊坡結(jié)構(gòu)與是否出現(xiàn)滑塌或鼓脹，有著密不可分的關(guān)系。在某種程度上，地基土實(shí)際效果也會(huì)誘發(fā)混凝土防滲渠道出現(xiàn)膨脹，以致混凝土防滲渠道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滑塌現(xiàn)象。整體的灌區(qū)混凝土防滲渠道結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，安全隱患極大。

3 導(dǎo)致出現(xiàn)灌區(qū)混凝土防滲渠道凍脹的因素

3.1 有待增加渠基上抬高度

由于地形約束，老渠改建及老渠邊新建的防滲渠道，通常無法上抬到足夠的高度。因渠道位于常年灌溉區(qū)內(nèi)，沿線地下水位比較高，渠基土層得到充足補(bǔ)給水分，以致有較高的基礎(chǔ)含水量。凍結(jié)當(dāng)中，因溫差產(chǎn)生的滲透力作用，地下水會(huì)順著毛細(xì)管逐步上升積聚，基土凍脹量也就跟著加大，從而較大的凍脹產(chǎn)生于渠道防滲面板。實(shí)際情況證明，這些渠段普遍受到凍脹的嚴(yán)重破壞。

3.2 需提升渠堤密實(shí)度

一些渠道是民工填筑完成，渠堤密實(shí)度沒有達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，存在不少不足之處。土體密實(shí)度不高，通過毛細(xì)管作用，地下水容易大量上升，以致大大且快速增加渠堤含水量，凍結(jié)當(dāng)中，較大的凍脹力就會(huì)出現(xiàn)。在春季融凍之際，受到外溢水滲透力的作用，這些渠堤就會(huì)出現(xiàn)變形，更甚者破壞流土，出現(xiàn)滑坡，渠道安全受到威脅。

3.3 不到位或出現(xiàn)損壞的防滲塑膜接縫

一般采用搭接法和扣接法連結(jié)防滲塑膜，焊接法會(huì)被運(yùn)用到少數(shù)情況下。不同的施工質(zhì)量，所產(chǎn)生的損壞并沒有修繕，出現(xiàn)集中滲漏通道。板間接縫不牢靠，容易被損壞，特別是預(yù)制板襯砌渠道存在普遍的板間分縫分離或開裂問題，渠水侵入其中至防滲塑膜層，通過破損處與塑膜連結(jié)處，滲透到渠堤，由內(nèi)部給予水分補(bǔ)給，基土含水量上升。所以，入冬之前，進(jìn)行冬灌不利于預(yù)防渠道的凍害。在春季融凍之際，通過滲入通道，基土水分向外溢出，誘發(fā)墊層與邊坡出現(xiàn)變形，對渠道運(yùn)轉(zhuǎn)安全帶去隱患。

3.4 過大的細(xì)砂墊層含粉土量

防止凍脹破壞較好方法就是凍脹土被設(shè)墊層替換。風(fēng)積砂屬于弱凍脹土，它的導(dǎo)溫系數(shù)較高，且透水性也很強(qiáng)。灌區(qū)內(nèi)分布著不少風(fēng)積砂，所以，都采用風(fēng)積砂做防滲渠道的墊層，但一些風(fēng)積砂源含粉土量過大，有的高達(dá)20%，還有比這更高的。因其本身就是凍脹土，所以把它作為渠道墊層，就無法發(fā)揮防凍漲作用。

3.5 不科學(xué)的設(shè)計(jì)施工

相對來說，極易受到凍脹破壞的部位就是渠道底部。所以，在設(shè)計(jì)施工時(shí)，需要進(jìn)行防凍脹處置。特別是在進(jìn)行現(xiàn)場澆筑混凝土襯砌渠道施工時(shí)，如果渠道底部沒有施工縫，凍脹裂縫破壞現(xiàn)象就極易產(chǎn)生。此外，在進(jìn)行防滲塑膜施工時(shí)，如果施工方法不正確或施工質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)引起水分滲透至渠道內(nèi)部，最終導(dǎo)致出現(xiàn)凍脹破壞。

3.6 管理不到位

在冬季氣溫不高的地區(qū)，冬季來臨之前就要停止渠道灌水。如果在冬季來臨前或冬季時(shí)，繼續(xù)采用渠道實(shí)施澆灌的話，就會(huì)大幅度增加基層土體的含水量，極易誘發(fā)凍脹破壞現(xiàn)象的產(chǎn)生。

4 應(yīng)對灌區(qū)混凝土防滲渠道凍害的策略

4.1 適時(shí)維護(hù)保養(yǎng)

已經(jīng)出現(xiàn)凍脹與上隆的土體，需要適時(shí)采取有效的救治措施，最大限度地降低灌區(qū)混凝土防滲渠道所受到的凍脹現(xiàn)象的影響與破壞程度。在維護(hù)保養(yǎng)時(shí)，需要針對性地分析凍脹的實(shí)際狀況，依據(jù)科學(xué)的處置原則與步驟，更換凍脹部位的不合格墊層，增加受到凍脹嚴(yán)重?fù)p壞的墊層的厚度，以防止擴(kuò)大凍脹現(xiàn)象，適時(shí)維護(hù)與處置出現(xiàn)破損的防滲塑模，對防滲渠道的實(shí)際功能進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)。

4.2 建設(shè)排水與截水系統(tǒng)工程

灌區(qū)混凝土防滲渠道凍脹現(xiàn)象有著其特有的特點(diǎn)。所以，為更好應(yīng)對混凝土防滲渠道凍脹現(xiàn)象，有效方法之一就是在合理地段或位置，修建排水與截水系統(tǒng)工程。在實(shí)施這一方法時(shí)，挑選地下水位較高的地段，運(yùn)用合理的手段阻斷給基土補(bǔ)水的外部源頭。設(shè)計(jì)排水與截水系統(tǒng)溝時(shí)，需要依據(jù)灌區(qū)地形與地勢特點(diǎn)，科學(xué)合理地進(jìn)行挑選。

4.3 改進(jìn)渠道運(yùn)行方式，提升田間灌溉管理水平

要想更好應(yīng)對灌區(qū)混凝土防滲渠道的凍脹現(xiàn)象，需要對渠道運(yùn)行方式進(jìn)行合理改進(jìn)，科學(xué)地調(diào)度與安排處置灌區(qū)的灌溉水，把握灌溉使用量，監(jiān)控灌區(qū)地下水位的實(shí)際狀況。除此之外，還需要科學(xué)合理的了解與把握冬季的灌溉方法與灌溉時(shí)間，從某種程度上，降低內(nèi)部補(bǔ)給基土水分的補(bǔ)給量。

5 結(jié)語

綜上所述，重視與加強(qiáng)灌區(qū)的混凝土防滲渠道凍脹預(yù)防工作，是為了給渠道工程質(zhì)量上一個(gè)安全保險(xiǎn)，是保證工程質(zhì)量的核心，還可減少浪費(fèi)水資源。在灌區(qū)執(zhí)行節(jié)水改造時(shí)，需要明白建設(shè)灌區(qū)混凝土防滲渠道會(huì)對最終成果產(chǎn)生不少的影響。與此同時(shí)，渠道竣工完成后，對渠道進(jìn)行管理當(dāng)中，同樣需要加強(qiáng)對凍脹的預(yù)防工作，采取相應(yīng)的措施，保證灌區(qū)節(jié)水渠道工程的功能得到有效發(fā)揮，同時(shí)，以保證灌區(qū)灌溉的最終的質(zhì)量水平。

［1］李志強(qiáng).灌區(qū)混凝土防滲渠道凍脹防治措施［J］.黑龍江科技信息，2016，04：236.

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［3］黃永強(qiáng).灌區(qū)混凝土防滲渠道凍脹防治措施［J］.水利科技與經(jīng)濟(jì)，2015，04：122-123.

［4］趙文博.灌區(qū)混凝土防滲渠道凍脹防治措施［J］.黑龍江科技信息，2014，10：141.

［5］王占群.灌區(qū)混凝土防滲渠道凍脹防治措施［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2014，04：15.

［6］白濤.灌區(qū)混凝土防滲渠道凍脹防治措施［J］.黑龍江科技信息，2014，18：241.

編輯：劉長垠 韋詩佳

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