渠道防渗工程施工技术探讨

渠道防渗工程施工技术探讨

【摘要】渠道防渗技术是为减少渠床土壤透水性或建立不易透水的防护层而采取的各种工程技术措施。渠道防渗可提高水的有效利用系数，防止渠道冲刷、淤积和坍塌，缩小输水时间和灌水周期，节省养护和管理费用，节约耕地，防止土壤次生盐渍化、沼泽化。本文对渠道被破坏的类型进行了分析，并探讨了防渗工程技术的选择和施工方法。

【关键词】渠道防渗；类型分析；技术选择；施工方法

1.防渗渠道被破坏的类型分析

砼面板破裂，翘起，滑落，严重的渠道边坡塌陷，在此类破坏过程中，砼本身的强度、抗冻、抗渗等指标改变很小或没有发生改变，仅是砼面板的整体结构受到破坏，这种破坏我们称之为冻胀破坏。砼面板表面受到侵蚀，主要是砼与土壤水中的酸类、盐类等发生化学反应，然后由外向内发展，最后板局部或整个砼板产生酥松，直到砼完全失去强度，我们称之为渠道砼面板的侵蚀破坏。随着渠道断面输水糙率不断变大，渠道的过水能力也会大大降低，严重的会导致整个渠道丧失输水功能。各因素间的关系：渠基土中含有土壤水，这些土壤水由土粒子间填充的自由水和吸附在粒子周围的束缚水组成，自由水的多少与粒子间空隙的大小有关，束缚水的多少与土粒子总的表面积有关。渠道砼面板基土多为夯实土，粒子间隙小，其含水量的大小主要与粒子周围束缚水有关。而束缚水的多少又与基土的性质有关，粒子所吸附的水份也就是基土的含水量就越多。

2.渠道防渗工程技术的选择

2.1渠道防渗工程措施选择的基本要求

渠道防渗适用于所有的灌溉土渠，是我国目前应用最广泛的节水灌溉工程技术措施。用作渠道防渗的技术措施种类较多，选择的基本要求是：防渗效果好，减少渗漏值一般应达50%～80%；因地制宜，就地取材，施工简便，造价低廉；寿命长，具有足够的强度和耐久性；能提高渠道的输水能力和抗冲能力，减少渠道的断面尺寸；便于管理，养护、维修费用低。

2.2优先考虑防渗衬砌的渠道类型

渠道防渗衬砌要整体规划、统筹安排、科学论证。对以下类型的渠道要优先考虑衬砌：水资源严重紧缺，用水供需矛盾十分突出地区的渠道；长距离输水，渠床渗漏损失比较严重的渠道；渠床不稳定，如沙性土、湿陷性黄土、膨胀性土土质渠床以及傍山渠道、高填方渠道；有土壤次生盐渍化潜在威胁、土壤含盐量较高、需要控制地下水位埋深的渠道；渠道纵坡坡降大、易产生冲刷危害的渠道；水源含泥沙较多、需要提高渠道水流挟沙能力、尽可能把泥沙带到田间的渠道。

2.3渠道防渗工程措施的选择

选择防渗措施主要是考虑防渗效果，进行各种可行方案的经济比较，最后合理选定防渗措施及其结构型式。我国各地气候、土质、材料、水渠等条件不同，防渗措施及防渗体结构也不尽相同。石料丰富的地区应首先考虑用块石、卵石或条石衬砌，沙、石料丰富的

地区可采用混凝土防渗措施，这样就地取材，节省工程费用。

3.几种渠道防渗施工方法

3.1土料防渗

土料防渗造价低、投资少，可就地取材，但存在耐久性差的问题，往往由于冻融的反复作用，使防渗层疏松剥蚀，从而失去防渗性能。尽管如此，随着大型碾压机械的应用及防渗技术发展，土料防渗仍然广为应用。施工中土料的原材料应粉碎、过筛，必须清除含有机质多的表层土和草皮、树根等杂物；施工中应严格控制配合比和含水率；是混合土料宜先干拌后湿拌；铺筑时灰土、三合土、四合土按先渠坡后渠底的顺序施工；素土、粘砂混合土按先渠底、后渠坡的顺序施工。当防渗层厚度大于15cm时，应分层铺筑。铺筑时应边铺筑、边夯实，夯实后土料的干容重应达到设计值，不得小于设计容重。土料防渗层铺筑完成后，要加强养护，注意防风、防晒、防冻。

3.2混凝土防渗

混凝土防渗的优点是防渗抗冲效果好，输水能力大，耐久、强度高，能减少渠道断面尺寸，适应性广，便于管理。缺点是混凝土衬砌板适应变形的能力差，在缺乏砂、石料的地区造价较高。混凝土衬砌适用于各种地形、气候和运行条件的大、中、小型渠道，附近应有骨料来源。

施工方法：水泥用量要较普通碎石混凝土适当增加，并直掺入减水剂、早强剂。石料应采用1～2级级配。采用低流态混凝土，其

坍落度以0～2cm为宜。可采用活动模板和分块跳仓法、滑模振捣器法施工。混凝土预制板初凝后即可拆模，强度达到设计强度的70%方可运输，安砌应平稳、坚固，砌缝应用水泥砂浆填满、压平、抹光。现浇完毕后，应及时收面，及时养护。

3.3砌石防渗

砌石防渗适用于石料来源丰富、有抗冻和抗冲刷要求的渠道。砌石防渗一般可减少渗漏量70%～80%，使用时限达20a～40a。砌石防渗具有就地取材、施工简单、抗冲刷、耐磨和耐腐蚀性强等优点，具有较强的稳定渠道的作用及能适应渠道流速大等特点。国内大部分浆砌石防渗渠道没有设垫层，直接砌筑在渠基上。因石板较薄，为使其与渠床紧密结合，常铺一层2～3cm厚的砂料或低标号砂浆作垫层。为提高砌石的防渗效果，也有在砌石下面加铺粘土、三合土、塑料薄膜等垫层的。

3.4膜料防渗

膜料防渗具有防渗性能好，适应变形能力强，材料质轻，运输方便，耐腐蚀性强，施工简便，工期短、造价低等优点。缺点是抗穿刺能力差，易老化，与土的摩擦系数小，不利于渠道边坡稳定。膜料防渗施工质量的核心是在施工过程中保持膜层的完整和土保护

层的边坡稳定。土渠层的铺膜基槽可采用梯形、台阶形、五边形和锯齿形等断面形式，当渠槽开挖整平并进行灭草处理后，根据渠道大小将膜料加工成大幅，自渠道下游向上游由渠道一岸向另一岸铺设膜料，膜料应留有小褶，并平贴渠基。

3.5沥青材料防渗

沥青防渗具有防渗效果好、耐久性好、投资少、对地基变形适应性好、施工简便等优点。其中以沥青混凝土衬砌使用比较广泛，它属于柔性结构，适应变形性能好，具有较好的稳定性、耐久性和良好的防渗效果。在沥青混凝土衬砌正式施工前，必须首先进行试铺筑，以确定沥青混合料的配合比、摊铺厚度、施工温度、碾压遍数等工艺参数。沥青混凝土衬砌施工的工序是铺筑整平胶结层、铺筑防渗层、涂刷封闭层。碾压是沥青混凝土衬砌施工的关键环节，应按选定的摊铺厚度均匀摊铺后，先静压1遍～2遍，再振动压实。

3.6水泥土防渗

水泥土具有较好的防渗效果，能就地取材，造价低，施工容易掌握，其水泥用量与低标号混凝土的水泥用量相当。缺点是允许流速小，抗冻性差。水泥土防渗因施工方法不同而分为干硬性水泥土和塑性水泥土两种，北方多用前者，南方多用后者。水泥土防渗可减少渠道渗漏量70%～85%。施工中将水泥土所用土料风干、粉碎，过5mm筛。铺筑前洒水润湿渠基并做到配料准确、拌和均匀、摊铺平整、浇捣密实；将拌好的水泥土按先渠坡、后渠底顺序均匀地铺筑；初步抹平后，宜在表面撒一层厚2mm的水泥揉压抹光；应连续铺筑，每次拌和料从加水至铺筑宜在1.5h内完成。设置保护层的塑性水泥土，其保护层应在塑性水泥土初凝前铺设完毕。当保护层为水泥砂浆时，应在水泥砂浆上刷一层水泥浆，用钢板压光，并且养护两周以上。