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【摘 要】 在水利工程中,渠道工程防渗技术措施的有效实施,不仅可以节省灌溉用水量、降低渠道渗漏损失、有效地利用水资源,同时还可以加大渠道内水流的流速、降低渠床粗糙率系数,以此进一步提高渠道的输入能力等等。因此实际工作中对水利工程渠道防渗技术的研究应用相关问题的分析探讨就显得尤为重要。
【关键词】 水利工程;渠道;防渗;技术
1、工程实例
项目背景:东南亚某国水利工程由水库、大坝、取水建筑物、溢洪道、引水渠及渠系建筑物等组成,主要任务是灌溉。工程渠系布置:主渠1条,总长12.88km;支渠3条,总长12km;斗渠总长度35km。项目建成后可解决下游2000ha土地灌溉及当地18个村庄的生活用水问题。具体渠道地质为:渠道基础主要为第四系残积土和下伏基岩。残积层以粘土、粉质粘土为主,夹少量砂质粘土。渠基(坡)粘性土具有分散性和弱膨胀性,局部具有中等膨胀性。渠道沿线开挖料主要为人工填土及残积粘土层。因土体具有弱膨胀性和分散性,若使用开挖料回填,遇水后,其性能会进一步发生恶化,将会对地基和边坡产生不利的影响。因此,建议采取适宜的工程措施,或进行改性或处理。
2、水利工程渠道防渗施工的重要性
兴修水利渠道的目的是充分利用水资源为人类造福,渗漏会使得固有的水资源大幅减少,导致农田灌溉就无法按照预期计划用水,必然对农作物产量不利,进而影响到农民收入;因水量减少,渠道内的水流流速也会减缓,以至于渠道输水能力有所降低;水流速度缓慢极易带来泥沙淤积问题,而渗漏可能造成渠道内杂草乱长;因工程的渗漏问题的维修,必将需要大笔费用。可见渗漏会阻碍水利渠道功能的发挥,浪费水资源,增加成本,甚至威胁到人身安全。防渗施工关乎经济利益、社会效益和生命安全,所以在水利渠道施工中必须重视防渗技术。
3、水利工程渠道渗透问题成因分析
3.1、地基处理不当。通过调查,水利渠道工程往往有着较大的施工范围,在施工过程中遇到的土壤,也有着诸多的类型,不同的土壤类型在性质方面就存在着较大的差异,会在较大程度上影响到水利渠道的衬砌。比如,分散性受粘土颗粒本身的矿物成份、颗粒形状和大小的影响,还受介质的化学成份、浓度及PH值的影响。很多工程中,其分散性主要是因为土中钠离子含量较高。而地下潜水由于埋深较浅,地势低洼,径流缓慢,补给以垂直交替的方式渗入,蒸发排泄为主,可溶盐分易积于土中。正是在这种漫长复杂的垂直交替为主的动态平衡中,使土中富含Na离子,发育了分散性粘土。从而就会改变土壤结构,破坏到水利渠道工程。
3.2、渠道施工质量不高。通过调查发现,质量管理在水利渠道工程施工中还比较的缺乏,出现了渗透问题比如,在水利渠道工程施工中,选用了不正确的混凝土和配合比,有质量问题存在于混凝土原材料中等,在混凝土施工之后,就容易有开裂问题出现。或者是完成了混凝土施工之后,没有及时进行养护,或者没有足够的养护条件,导致混凝土强度就出现问题;在高频率供水环境下,就会破坏到混凝土结构。
3.3、混凝土在运输、浇筑过程中监管质量不严谨。浇筑混凝土渠道砌筑的施工工序主要有三个大的环节,一个是备料,其次是投料,最后是平仓振捣。要保证混凝土渠道砌筑结构不发生渗漏问题,就必须按照施工要求严格控制混凝土衬砌施工质量,另外,施工人员还应该在混凝土工程施工过程中做到边拌、边捣、边运的原则,以此避免混凝土出现离析或者其他质量问题。
3.4、土壤的承载能力。本工程中主要是弱膨胀土,其是颗粒高分散、成分以黏土矿物为主、对环境的湿热变化敏感的高塑性黏土。它是一种吸水膨胀软化、失水收缩干裂的特殊土,工程界常称之为灾害性土。膨胀土主要由亲水性较强的矿物蒙脱石、伊利石、高岭石、硫化铁蛭石等组成,具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种特征的黏土。一般黏土也有膨胀、收缩的特性,但变形量不大;而膨胀土的膨胀——收缩——再膨胀的周期性变形特征非常显著,并给工程带来危害。这种土干时土质坚硬,易脆裂;有褐、灰白、灰黄、灰绿、红褐等多种颜色;具有明显的垂直、水平、斜向裂隙,裂隙面较光滑,有的有光泽。
4、水利工程渠道防渗主要技术探讨
4.1、土料防渗技术。土料防渗在水利防渗技术中最常见,它是先把基础层面的土质打实,也可以在基础层面涂上涂料,这种涂料有很多种,四合土、灰土等很多。这种涂料最突出的作用就是防渗漏。这种涂料随处可见,成本低,使用技术非常简单,很容易就能掌握这种技术。由于各种施工因素的影响,要在应用土料技术的时候,做到防渗、防湿等,还要做好配料的拌合、打实、施工后的养护等。比如,针对大坝土质为分散性土,未采用防护措施,经多年的运行后,坝体内出现冲洞、冲沟、溶蚀坑洞等。有些尺寸较大,外露明显,根据分散性土的特点,可以判定坝体内部可能存在洞穴,但洞穴的大小、数量难以确定。这些洞穴的存在减小了坝体的密实度,增加了塌陷、管涌的可能性,是大坝安全的极大隐患,因此要充分結合具体实际选择合适的施工材料,对其进行充填灌浆,土浆中掺一定量的石灰,灌浆的目的是尽可能地填实空洞,提高坝体的密实度,并可起到灭蚁的作用。
4.2、水泥土防渗技术。利用水泥土进行水利渠道防渗也是一种很好的方法,这种防渗一般有两种方法:塑性水泥土和干硬性水泥土。水泥土的防渗漏效果要比土料好。这种方法的材料很容易得到,使用技术也非常简单,成本低,但是它的耐寒性很差,适合在一些温度相对高的地区使用,渠道如果在使用水泥土前已经用了涂料防渗,需要在水泥土凝固之前将水泥土保护层铺好。
4.3、混泥土防渗技术。混泥土防渗是比较好的一个方法,因为它对外界压力和冲击力的抵抗力很强,表面积流速也很快,可以进行很长时间的防渗。混泥土防渗技术,除了防渗使用时间长之外也不受温度和地理条件的限制和影响。它在技术施工方面可以分为现浇和预制。对渠道进行现浇防渗的时候,一定要注意地面的清洁和现浇后的养护。 4.4、沥青混泥土防渗技术。沥青混泥土防渗也是现代渠道常用的一种技术,它的结构比较柔性化,防渗效果比较好,并且它在环境的适应性方面也非常好,非常适合用在温度低的渠道防渗中,有很好的保护作用。沥青混泥土的价格和混泥土价格差不多,既便宜又实用。沥青混泥土从结构上可以分为有整平胶结层和无整平胶结层。一般用的是无整平胶结构层,有整平胶结构用在岩石地基渠道上,一般很少用到。沥青的防渗很容易产生老化,所以要在沥青表面涂上沥青马蹄脂封闭层。沥青混泥土防渗施工中一般可分为三个工序,分别为铺筑整平胶结层,铺设防渗层,涂封闭层。
4.5、新型材料的应用。因该项目所在地一年中大部分时间高温、多雨,且土工膜料是一种新型的防渗材料,在很多的水利工程防渗施工中都得到了使用。其具有以下优点:防渗能力强;工程适应性强;质量较轻,使用量较少,所以运输量较少;抗腐蚀能力强;方便施工,并且能缩短工期,降低造价,延长使用年限。同时考虑到渠道处土质为分散性土且具有弱膨胀性,故采用了全断面混凝土及土工膜设计施工,有效地保障了渠道的安全,并减少水量损失,最大化发挥渠道的作用,保证水的利用率。
4.6、具体实例分析。
总言之,渠道防渗是发展节水型农业的有效节水技术,是减少水量损失,是大中型灌溉渠实现节水灌溉的重要举措。渠道渗漏不仅减少了灌溉面积,降低了水資源的利用率,极大程度地浪费了水资源,同时还增加了农民及灌溉技术的水费负担,严重的甚至会对工程的安全运行造成影响。因此为了进一步提高渠道水资源的利用率,降低渠道输水的损失,就要求我们在以后的工作中不断提高灌溉渠的施工、管理工作水平,有计划配水、引水,加强渠道工程维护及配套养护的同时,积极采取相应的渠道防渗工程措施,以此切实提高工程整体质量,为人民造福。
参考文献:
[1]李国良.水利工程渠道防渗措施分析[J].水利科技与经济,2014,08:145-146.
[2]黄维,王纳新.水利工程渠道防渗施工技术探讨[J].科技与企业,2013,20:205+209.
[3]邓燕.水利工程渠道防渗措施分析[J].水利规划与设计,2013,10:80-82.
[4]阚凤斌.水利工程渠道防渗施工技术探讨[J].科技创新与应用,2014,09:161.
[5]丛学春,马玉薪.简议几种渠道防渗工程的施工方法[J].农村实用技术信息2011,(1)
【关键词】 水利工程;渠道;防渗;技术
1、工程实例
项目背景:东南亚某国水利工程由水库、大坝、取水建筑物、溢洪道、引水渠及渠系建筑物等组成,主要任务是灌溉。工程渠系布置:主渠1条,总长12.88km;支渠3条,总长12km;斗渠总长度35km。项目建成后可解决下游2000ha土地灌溉及当地18个村庄的生活用水问题。具体渠道地质为:渠道基础主要为第四系残积土和下伏基岩。残积层以粘土、粉质粘土为主,夹少量砂质粘土。渠基(坡)粘性土具有分散性和弱膨胀性,局部具有中等膨胀性。渠道沿线开挖料主要为人工填土及残积粘土层。因土体具有弱膨胀性和分散性,若使用开挖料回填,遇水后,其性能会进一步发生恶化,将会对地基和边坡产生不利的影响。因此,建议采取适宜的工程措施,或进行改性或处理。
2、水利工程渠道防渗施工的重要性
兴修水利渠道的目的是充分利用水资源为人类造福,渗漏会使得固有的水资源大幅减少,导致农田灌溉就无法按照预期计划用水,必然对农作物产量不利,进而影响到农民收入;因水量减少,渠道内的水流流速也会减缓,以至于渠道输水能力有所降低;水流速度缓慢极易带来泥沙淤积问题,而渗漏可能造成渠道内杂草乱长;因工程的渗漏问题的维修,必将需要大笔费用。可见渗漏会阻碍水利渠道功能的发挥,浪费水资源,增加成本,甚至威胁到人身安全。防渗施工关乎经济利益、社会效益和生命安全,所以在水利渠道施工中必须重视防渗技术。
3、水利工程渠道渗透问题成因分析
3.1、地基处理不当。通过调查,水利渠道工程往往有着较大的施工范围,在施工过程中遇到的土壤,也有着诸多的类型,不同的土壤类型在性质方面就存在着较大的差异,会在较大程度上影响到水利渠道的衬砌。比如,分散性受粘土颗粒本身的矿物成份、颗粒形状和大小的影响,还受介质的化学成份、浓度及PH值的影响。很多工程中,其分散性主要是因为土中钠离子含量较高。而地下潜水由于埋深较浅,地势低洼,径流缓慢,补给以垂直交替的方式渗入,蒸发排泄为主,可溶盐分易积于土中。正是在这种漫长复杂的垂直交替为主的动态平衡中,使土中富含Na离子,发育了分散性粘土。从而就会改变土壤结构,破坏到水利渠道工程。
3.2、渠道施工质量不高。通过调查发现,质量管理在水利渠道工程施工中还比较的缺乏,出现了渗透问题比如,在水利渠道工程施工中,选用了不正确的混凝土和配合比,有质量问题存在于混凝土原材料中等,在混凝土施工之后,就容易有开裂问题出现。或者是完成了混凝土施工之后,没有及时进行养护,或者没有足够的养护条件,导致混凝土强度就出现问题;在高频率供水环境下,就会破坏到混凝土结构。
3.3、混凝土在运输、浇筑过程中监管质量不严谨。浇筑混凝土渠道砌筑的施工工序主要有三个大的环节,一个是备料,其次是投料,最后是平仓振捣。要保证混凝土渠道砌筑结构不发生渗漏问题,就必须按照施工要求严格控制混凝土衬砌施工质量,另外,施工人员还应该在混凝土工程施工过程中做到边拌、边捣、边运的原则,以此避免混凝土出现离析或者其他质量问题。
3.4、土壤的承载能力。本工程中主要是弱膨胀土,其是颗粒高分散、成分以黏土矿物为主、对环境的湿热变化敏感的高塑性黏土。它是一种吸水膨胀软化、失水收缩干裂的特殊土,工程界常称之为灾害性土。膨胀土主要由亲水性较强的矿物蒙脱石、伊利石、高岭石、硫化铁蛭石等组成,具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种特征的黏土。一般黏土也有膨胀、收缩的特性,但变形量不大;而膨胀土的膨胀——收缩——再膨胀的周期性变形特征非常显著,并给工程带来危害。这种土干时土质坚硬,易脆裂;有褐、灰白、灰黄、灰绿、红褐等多种颜色;具有明显的垂直、水平、斜向裂隙,裂隙面较光滑,有的有光泽。
4、水利工程渠道防渗主要技术探讨
4.1、土料防渗技术。土料防渗在水利防渗技术中最常见,它是先把基础层面的土质打实,也可以在基础层面涂上涂料,这种涂料有很多种,四合土、灰土等很多。这种涂料最突出的作用就是防渗漏。这种涂料随处可见,成本低,使用技术非常简单,很容易就能掌握这种技术。由于各种施工因素的影响,要在应用土料技术的时候,做到防渗、防湿等,还要做好配料的拌合、打实、施工后的养护等。比如,针对大坝土质为分散性土,未采用防护措施,经多年的运行后,坝体内出现冲洞、冲沟、溶蚀坑洞等。有些尺寸较大,外露明显,根据分散性土的特点,可以判定坝体内部可能存在洞穴,但洞穴的大小、数量难以确定。这些洞穴的存在减小了坝体的密实度,增加了塌陷、管涌的可能性,是大坝安全的极大隐患,因此要充分結合具体实际选择合适的施工材料,对其进行充填灌浆,土浆中掺一定量的石灰,灌浆的目的是尽可能地填实空洞,提高坝体的密实度,并可起到灭蚁的作用。
4.2、水泥土防渗技术。利用水泥土进行水利渠道防渗也是一种很好的方法,这种防渗一般有两种方法:塑性水泥土和干硬性水泥土。水泥土的防渗漏效果要比土料好。这种方法的材料很容易得到,使用技术也非常简单,成本低,但是它的耐寒性很差,适合在一些温度相对高的地区使用,渠道如果在使用水泥土前已经用了涂料防渗,需要在水泥土凝固之前将水泥土保护层铺好。
4.3、混泥土防渗技术。混泥土防渗是比较好的一个方法,因为它对外界压力和冲击力的抵抗力很强,表面积流速也很快,可以进行很长时间的防渗。混泥土防渗技术,除了防渗使用时间长之外也不受温度和地理条件的限制和影响。它在技术施工方面可以分为现浇和预制。对渠道进行现浇防渗的时候,一定要注意地面的清洁和现浇后的养护。 4.4、沥青混泥土防渗技术。沥青混泥土防渗也是现代渠道常用的一种技术,它的结构比较柔性化,防渗效果比较好,并且它在环境的适应性方面也非常好,非常适合用在温度低的渠道防渗中,有很好的保护作用。沥青混泥土的价格和混泥土价格差不多,既便宜又实用。沥青混泥土从结构上可以分为有整平胶结层和无整平胶结层。一般用的是无整平胶结构层,有整平胶结构用在岩石地基渠道上,一般很少用到。沥青的防渗很容易产生老化,所以要在沥青表面涂上沥青马蹄脂封闭层。沥青混泥土防渗施工中一般可分为三个工序,分别为铺筑整平胶结层,铺设防渗层,涂封闭层。
4.5、新型材料的应用。因该项目所在地一年中大部分时间高温、多雨,且土工膜料是一种新型的防渗材料,在很多的水利工程防渗施工中都得到了使用。其具有以下优点:防渗能力强;工程适应性强;质量较轻,使用量较少,所以运输量较少;抗腐蚀能力强;方便施工,并且能缩短工期,降低造价,延长使用年限。同时考虑到渠道处土质为分散性土且具有弱膨胀性,故采用了全断面混凝土及土工膜设计施工,有效地保障了渠道的安全,并减少水量损失,最大化发挥渠道的作用,保证水的利用率。
4.6、具体实例分析。
总言之,渠道防渗是发展节水型农业的有效节水技术,是减少水量损失,是大中型灌溉渠实现节水灌溉的重要举措。渠道渗漏不仅减少了灌溉面积,降低了水資源的利用率,极大程度地浪费了水资源,同时还增加了农民及灌溉技术的水费负担,严重的甚至会对工程的安全运行造成影响。因此为了进一步提高渠道水资源的利用率,降低渠道输水的损失,就要求我们在以后的工作中不断提高灌溉渠的施工、管理工作水平,有计划配水、引水,加强渠道工程维护及配套养护的同时,积极采取相应的渠道防渗工程措施,以此切实提高工程整体质量,为人民造福。
参考文献:
[1]李国良.水利工程渠道防渗措施分析[J].水利科技与经济,2014,08:145-146.
[2]黄维,王纳新.水利工程渠道防渗施工技术探讨[J].科技与企业,2013,20:205+209.
[3]邓燕.水利工程渠道防渗措施分析[J].水利规划与设计,2013,10:80-82.
[4]阚凤斌.水利工程渠道防渗施工技术探讨[J].科技创新与应用,2014,09:161.
[5]丛学春,马玉薪.简议几种渠道防渗工程的施工方法[J].农村实用技术信息2011,(1)