混凝土防滲渠道的設(shè)計施工運行與管理技術(shù)

混凝土防滲渠道的設(shè)計施工運行與管理技術(shù)

[論文關(guān)鍵詞]防滲渠道結(jié)構(gòu)形式地基管理工作

[論文摘要]通過對新疆寒冷地區(qū)影響混凝土防滲渠道質(zhì)量的幾個主要因素，提出防治措施與處理建議。

一、引言

近年來，隨著新疆昌吉州、縣農(nóng)田水利基本建設(shè)“天山杯”競賽活動的不斷深入開展，在防滲渠道建設(shè)、噴灌、滴灌節(jié)水灌溉建設(shè)，重點水利工程建設(shè)和改水防病工程建設(shè)方面，都取得了顯著的成效。特別是以“天山杯”工程競賽為契機的混凝土防滲渠道建設(shè)，在我縣發(fā)展得很快，更新?lián)Q代也很快。據(jù)統(tǒng)計，瑪納斯縣現(xiàn)有混凝土防滲各級渠道，占全部防滲渠道的85%以上，控制面積達(dá)100萬畝。經(jīng)多年實踐證明，防滲渠道不僅可以節(jié)約用水，控制地下水，而且能夠減少清除淤泥工程量，節(jié)省勞動力，達(dá)到提高灌溉效益，增產(chǎn)、增收的目的?；炷烈r砌是一種理想的渠道防滲措施，具有防滲效果好，糙率小，允許流速大，強度高，使用年限久，可適應(yīng)不同地質(zhì)條件和各級渠道。但是它造價相對比較高，投資大。

二、合理選擇結(jié)構(gòu)型式是渠道防滲的基礎(chǔ)

合理選擇結(jié)構(gòu)型式是混凝土防滲渠道設(shè)計的基礎(chǔ)工作，防滲渠道設(shè)計是根據(jù)灌溉面積、作物布局并結(jié)合地形、土質(zhì)、地下水自然條件確定斷面尺寸。因此，渠道斷面型式直接影響渠道的強度，整體性及使用年限?，敿{斯縣在1995年以前的混凝土防滲渠道斷面型式主要是梯形，梯形斷面的防滲渠道具有施工方便，維修簡捷的特點，但是它襯砌斷面大，工程量多，整體性差，強度不高，對防止凍漲破壞不利，穩(wěn)定性相對比較差，不適應(yīng)填方或軟基渠道。施工中勾縫多，質(zhì)量不能達(dá)到設(shè)計要求。1995年以后，瑪納斯縣引進(jìn)了先進(jìn)的混凝土U板成型機，對瑪納斯縣已建成而且達(dá)到使用年限的各類梯形斷面防滲渠道進(jìn)行了更新改造。U型斷面渠道，具有整體性好，強度高，各部位受力較均勻，產(chǎn)生裂縫少，施工勾縫少，斷面尺寸小，占地少，施工方便，防止凍漲效果好的優(yōu)點。U型防滲渠道，一般采用單層護(hù)面襯砌，在板與板之間設(shè)橫向或縱向連接縫，自成一體，可有效地增加強度，防止凍漲。在防滲渠頂部設(shè)有15－30cm的土壤頂板，可有效地防止雨水灌溉溢水滲入渠基，帶走泥沙，破壞渠道。

三、加強施工管理確保工程質(zhì)量

地基處理

基礎(chǔ)處理是防滲渠道的根本，做好混凝土防滲渠道的地基基礎(chǔ)，可以減少防滲體裂縫，避免渠道因基床沉陷而破壞。在選擇渠道線路時，應(yīng)盡量避開濕陷性、膨脹性粘土及地下水位高的不良地段，對于新建渠道在防滲體工程鋪筑之前，先要將渠基整平，然后夯實，最好能提前開挖使基土的水份在自然風(fēng)干下盡量降低，以增強土基強度，減輕冬季凍漲破壞。對于改建渠道，應(yīng)盡早停止放水，并扒松渠基風(fēng)干。

冬季施工技術(shù)措施

防滲渠道土方工程一般都在秋冬時開挖，為了不影響下一年的灌溉，大部分只有在秋冬季進(jìn)行，主體鋪設(shè)在來年春季進(jìn)行勾縫，這樣渠基經(jīng)過一個冬季的沉降，基土比較穩(wěn)定，而且春季勾縫能保證質(zhì)量。有的因工期要求，必須在冬季施工的，要注意采取合理的措施，確保施工質(zhì)量，切不可在強凍漲地基上澆筑混凝土，現(xiàn)澆混凝土防滲工程和預(yù)制板勾縫工作在連續(xù)5日平均氣溫在5℃以下，或最低氣溫在－5℃以下施工，應(yīng)采取必要的技術(shù)措施，必須保證拌制所需的原料及制作和養(yǎng)護(hù)期內(nèi)不結(jié)冰，不受凍，水泥應(yīng)選用硅酸鹽水泥，標(biāo)號不得低于425號，水灰比不應(yīng)大于。冬季施工常用的保溫方法：即在砼內(nèi)加適量的早強劑，采取覆蓋保溫，充分利用蓄熱養(yǎng)護(hù)，采用氯化鈣及其它早強減水劑，以提高砼及砂漿的早期強度，防止凍害，一般氯化鈣最大參用量是水泥重量之比的3%，且每立方米總用量不提超過6kg，若用加熱法，首先應(yīng)考慮加熱拌和用水，當(dāng)達(dá)不到要求時，再考慮加熱砂，但水泥不得直接加熱，且拌和水溫不宜超過60℃。

選擇合理的施工方式

混凝土防滲渠道一般有兩種施工方式：一是預(yù)制板襯砌，它常用于沉陷未定的一般渠道，這種方法接頭比較多，整體性差，容易被破壞，預(yù)制砼板的大小，應(yīng)根據(jù)施工條件決定。實踐證明，平板梯形砼防滲渠道，因板小砌縫多，防滲整體性差，防滲效果不如U型防滲體好，U型防滲體，整體性好，接縫少，可以防止凍漲，而且相對斷面小，過流量大，糙率小，但是它只能用于小流量支斗農(nóng)渠，斷面尺寸過大，一是施工困難，重量大，運輸費用高。二是斷面超過強度極限，容易斷裂。三是開挖斷面要求高，基礎(chǔ)處理嚴(yán)格。另一種施工方法為現(xiàn)澆砼，它多用于地基較穩(wěn)定的情況，這種施工方法操作比較困難，施工費用高，要求工期長，但施工質(zhì)量好，防滲整體性好，強度高，施工縫少，容易管理。

伸縮縫施工

為了適應(yīng)溫度變化，砼收縮，地基濕漲，冬季冰漲及不均勻沉陷等因素引起裂縫，砼護(hù)面應(yīng)設(shè)置伸縮縫，可分為縱向縫和橫向縫兩種，垂直水流方向的橫縫，一般間距3－5米，縫寬2cm左右，若底寬太大，則要設(shè)順?biāo)较虻目v縫。伸縮縫，多采用梯形或矩形，在填筑縫時，首先要清理縫內(nèi)泥土雜物，使縫壁清潔、干燥，接著在縫壁刷上一瀝青一柴油混合物，再將拌合好并保持在110℃的焦油塑料膠泥灌入縫內(nèi)，迅速向縫壁抹壓，使膠泥與縫壁充分粘結(jié)，最后用熱烙鐵沿縫口壓烙，使表面平整并粘牢。

四、運行管理與維護(hù)

用水管理

在一定的范圍內(nèi)，應(yīng)根據(jù)水源、供水量、渠道情況及有效灌溉面積，作物種植計劃，用水情況，編制合理的調(diào)配水計劃，并根據(jù)計劃輸水送水，使工程充分發(fā)揮其效益。

維護(hù)管理

在渠道的日常運行中，應(yīng)加強觀測，及時排除故障。在過水期間要觀測各段水流是否平穩(wěn)正常，渠道內(nèi)水位是否變化、是否漫過防滲體頂部的封頂板，若漫頂，則水流入防滲層背后，帶走泥沙影響土基穩(wěn)定。在停水期間，檢查渠內(nèi)有無阻水障礙物，渠道有無裂縫，有無漏水，混凝土表面有無剝離、磨損、氣蝕現(xiàn)象，接頭是否脫落，伸縮縫內(nèi)充填物是否流失和漏水，以便維護(hù)處理。

冬季管理

混凝土防滲渠道常發(fā)生凍漲破壞，從而縮短渠道使用壽命，因此必須采取一些管理措施：①冬季輸水灌溉宜在平均氣溫高于0℃時進(jìn)行，防止渠水結(jié)冰漲破防滲體；②冬季雪后融化，要及時將積水排出渠道，以防在渠內(nèi)結(jié)冰；③要經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)破壞地方要及時維修，防止渠水滲入渠基反復(fù)凍融，導(dǎo)致大量防滲體的破壞；④對于與挖方渠道相鄰的農(nóng)田，應(yīng)在氣溫降至0℃以下，前半個月停止灌水，以防渠基土因含水量高結(jié)冰，引起防滲體的破壞。

技術(shù)檔案管理

對新建的防滲渠道要建立技術(shù)檔案，以備維修研究、查閱。技術(shù)檔案包括以下內(nèi)容：①基本情況、地基土質(zhì)、地下水埋深、水源情況及田間作物耕作措施等；②設(shè)計資料、設(shè)計流量、斷面、結(jié)構(gòu)型式、長度、厚度及控制面積等；③施工資料、渠道施工季節(jié)時間、混凝土水灰比、標(biāo)號、主要材料用量、工程投資、基土