渠道衬砌与防渗技术

浅谈渠道衬砌与防渗技术

【摘要】近年来，随着灌区续建配套与节水改造项目的实施，渠道防渗工程技术得到了进一步的推广和应用。本文介绍了几种渠道防渗技术，并重点介绍了混凝土防渗的施工技术要点。

一、渠道防渗技术

水利渠道防渗的好坏，直接关系着渠道的正常输水和灌溉效益的充分发挥。渠道防渗处理后不仅可以节约用水，控制地下水。而且能够减少清除淤泥工程量，节省劳动力，达到提高灌溉效益，增产、增收的目的。因此水利渠道工程的防渗非常重要。渠道防渗最常用的方法为设置防渗层。根据所使用的材料，渠道防渗可分为：土料防渗、砌石防渗、混凝土防渗、膜料防渗等。

（一）土料防渗

土料防渗就是将渠基土夯实或者在渠床表面铺筑一层夯实的土料防渗层，包括压实素土、粘砂混合土、三合土、四合土、灰土等。土料防渗具有一定的防渗效果，能就地取材，造价低廉，技术简单，群众容易掌握，但允许流速小，抗冻耐久性差，故土料防渗适用于气候温和地区流速较小的中、小型渠道，当地应有丰富的土料资源。若防渗要求高，当地砂石料缺乏，难以采用后述的衬砌方法时，可利用土壤固化剂（如GA剂）对土料进行固结处理。

土料防渗，一般由等厚的土料防渗层构成。如用于寒冷地区，则应根据冰冻情况，加设30～50厘米的保护层，土料防渗层的厚度可参考表1选用。为了防止三合土、四合土、灰土等混合土料防渗层由

于温度变化等原因引起裂缝，可每隔3 ～5米设一条伸缩缝。为了提高土料防渗层的表面强度，可用水泥砂浆抹面1厘米，亦可在灰土、三合土和四合土防渗层表面，涂刷一层1：10～1：15的硫酸亚铁溶液。

（二）砌石防渗

块石衬砌防渗的石料要质地坚硬、没有裂纹。石料的规格一般以长40～50 cm，宽30～40 cm，厚度不小于8～10 cm为宜。要求有一面比较干整.干砌勾缝的护面防渗效果较差，防渗要求较高时不宜采用。浆砌块石护面有护坡式和重力墙式两种，前者工程量小，投资少.应用较普遍；后者多用于容易滑坍的傍山渠段和石料比较丰富的地区，具有耐久、稳定和不易受冰冻影响等优点。

卵石衬砌也有浆砌和干砌两种，卵石开始主要起防冲作用，使用一段时间后，卵石间的缝隙逐渐被泥砂充填，再经水中矿物盐类的硬化和凝聚作用，便形成了稳定的防渗层。卵石衬砌的施工应按先渠底，后渠坡的顺序铺砌卵石。

（三）混凝土衬砌防渗

混凝土衬砌广泛采用板形结构，其截面形式有矩形、楔形，肋形，槽形等。矩形板适用于无冻帐地区的渠道；楔形板和肋形板适用于有冻胀地区的渠道；槽形板用于小型渠道的预制安装。大型渠道多采用现场浇筑，现场整体浇筑的U形槽具有水力性能好、断面小、占地少。整体稳定性好等优点，适用于无冻胀或弱冻胀地区中小型渠道。在强冻胀地区，U形槽在不均匀冻胀力作用下易整体上移和产生裂缝，不

宜采用。

（四）塑料薄膜防渗

膜料衬砌防渗在我国主要是采用增塑聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）等塑料薄膜材料用于渠槽防渗。采用塑料薄膜衬砌渠道防渗，其防渗性能强，质轻，运输便利，有较高的抗冻性和抗热性，并具有良好的柔性和延伸性，施工技术较简单。若用土保护层，造价较低，一般仅为混凝土防渗渠道的1/3～1/4，但占地多，允许流速小，适用于中、小型低流速渠道防渗；若用刚性保护层，造价较高，可用于大、中型渠道防渗。采用塑料薄膜铺设防渗，其铺设方式有表面式和埋铺式两种。表面式铺设是将塑料薄膜铺于渠床表面，埋铺式是在铺好的塑料薄膜上再放置一层保护层。我国现在都采用埋铺式，这种方式虽然要增加渠槽挖填土方量，但避免了阳光、大气的直接作用和机械破坏，减缓了塑料薄膜的老化，延长了塑料薄膜的使用寿命。

1.PE、PVC及其改性塑膜。经过20--30年的运用仍基本保持完好，显示了塑膜防渗性能好、质轻、延伸性强、造价低且能满足工程使用寿命等优点。近年来又开发出宽幅、高密度、线性低密度以及高充填合金聚乙烯膜，使其抗拉强度、延伸率和抗撕裂强度有了大幅度提高，加之与之配套的多种粘合剂和焊接工艺，为塑膜防渗开辟了前景。

2.PVC复合防渗布。PVC复合防渗布是将PVC加增塑、抗老化剂等材料压延涂敷于无纺布上而制成的复合防渗膜料。该产品具有竖向

防渗、水平导水的性能，强度及抗老化性能较高。由于该产品价格较高，故适用于地下水位浅埋或有旁渗的渠道及防渗标准较高的工程。

二、渠道防渗措施的选择

气候及地质条件是渠道防渗工程设计和施工应要考虑的基本因素。它对防渗材料的耐久性和施工方法具有决定性作用，也是工程防冻胀设计的决定性因素。

地形条件往往是决定渠道防渗工程造价的重要因素，在渠道防渗措施中，混凝土防渗渠道，较能适应地形的变化；而土料及埋铺式膜料防渗渠道，因允许流速小，只能用于较平坦地区。因此，选择防渗方案时，应考虑地形条件。

渠基的渗透性是决定有无防渗必要和采用哪种防渗措施的关键，对黄土类、壤土类等基础好、渠床稳定的地区，一般采用混凝土、砌石等防渗措施。但在含膨胀性粘土的渠基上，一般不宜采用刚性材料，应采用厚压实土料，或埋铺式膜料类的柔性防渗措施。对于湿陷性黄土渠基，最好采用埋铺式膜料防渗。

三、渠道混凝土衬砌施工技术

混凝土衬砌防渗技术是当前使用较为普遍的一种，下面对其施工技术要点进行分析。

（一）施工准备

渠道混凝土衬砌工程施工前，应进行详细的施工组织设计。充分作好料场、搅拌场等施工场地的布置以及施工用电、用水、道路和机具设备的准备工作。应对试验和施工的设备进行检测和试运行，如不

符合要求，应予更换或调整。还应作好永久性和临时性排水设施，确保衬砌渠床符合施工要求。

（二）模板安装

由于水渠在田间地头施工，经常会因为各种地物地貌需要弧线或拐弯施工，为了确保水渠线条的柔顺和圆滑，在施工过程中常用1.2～1.6㎜的铁皮代替木板。外侧铁皮高度为渠净高加渠底厚度，内侧铁皮高度为设计渠净高，并根据钢架钉子孔的位置冲每10㎝间距冲一排小孔。铁皮安装时，先根据实际施工地形把铁皮弯曲成相似的曲线型状，然后安装外侧铁皮，再安装内侧铁皮。因为铁皮比模板更薄，所以钢架处要夹一等厚小板条才能确保厚度与模板相同。注意弯道处要适当加密钢架，以确保铁板不变形。

（三）混凝土浇筑

为避免混凝土拌合物发生离析，应尽量使用滑槽入仓。不合格的混凝土严禁入仓，已入仓的不合格混凝土必须予以清除。浇筑时严禁向仓内洒水，应一次浇筑成形，应选用尽量小的坍落度，但要求混凝土振捣等措施，以保证质量。浇筑时采用跳仓浇筑法，第二次浇筑填仓前，第一次浇筑混凝土板应达到一定强度，避免破坏。浇筑施工先浇筑渠底，再浇筑边坡。混凝土浇筑应保持边续性，浇筑混凝土允许间歇时间应按试验确定。

（四）抹面压光

衬砌成型后的混凝土在初凝前进行抹面，由人工操作电动提浆抹光机进行收面压光，边角部位由人工采用抹灰刀配合整平压光，并在