搜档网
当前位置:搜档网 › (渠道管理)2020年渠道防渗工程技术

(渠道管理)2020年渠道防渗工程技术

(渠道管理)2020年渠道防渗工程技术
(渠道管理)2020年渠道防渗工程技术

渠道防渗工程技术

3.1渠道防渗类型和特性

3.1.1渠道防渗意义和作用

(一)渠道防渗意义

发展节水型农业行之有效的节水技术有渠道防渗、低压管道输水、改进地面灌溉技术、发展喷灌与微灌、实行节水灌溉制度等。这些节水技术无疑均是重要的和必需的,但节水效益最大的技术则是渠道防渗。这是因为我国每年灌溉用水量约为3500亿m3,占农业用水量的90%,占我国总用水量的63%。目前我国已建渠道防渗工程为55万多Km,仅占渠道总长的18%,80%以上的渠道没有防渗,渠系水的利用系数很低,平均不到0.50,低于其他国家(美国为0.78,前苏联为0.6~0.7,日本为0.61,巴基斯坦为0.58等)。也就是说,从水源到田间,有50%以上的灌溉水因渠道渗漏而损失掉了。由于渠道渗漏浪费的水量很大,我国粮食作物的水分生产效率仅为1kg左右,而以色列高达2.32kg。如果我国灌溉渠系水的有效利用系数提高0.10,则每年可节约水量350亿m3左右,等于正在规划的南水北调中线工程年引水量的2.7倍左右,这对缓解我国水资源供需矛盾将起到很大作用。因此,必须首先做好渠道防渗工程,堵住这个浪费水的大洞,提高渠系水的利用率。

渠道的渗漏水量不仅降低了渠系水的利用系数,减少了灌溉面积,浪费了水资源,而且会引起地下水位上升,招致农田渍害,在有盐碱化威胁的地区,还会引起土壤的次生盐碱化,同时还会增加灌溉技术和农民的水费负担,甚至会危及工程的安全运行。为了减少渠道输水损失,提高渠系水利用系数,一方面要加强渠系工程配套和维修养护,有计划地引水和配水,不断提高灌区管理工作水平;另一方面要采取渠道防渗工程措施,减少渗漏损失水量。(二)渠道防渗的作用

渠道防渗工程措施除了减少渠道渗漏损失、节省灌溉用水量、更有效地利用水资源外,还有以下作用:

1.提高渠床的抗冲能力,防止渠坡坍塌,增强渠床的稳定性。

2.减小渠床糙率系数,加大渠道内水流流速,提高渠道输水能力。

3.减少渠道渗漏对地下水的补给,有利于控制地下水位和防治土壤盐碱化及沼泽化。

4.防止渠道长草,减少泥沙淤积,节省工程维修费用。

5.降低灌溉成本,提高灌溉效益。

3.1.2渠道防渗材料及结构形式

(一)渠道防渗工程应符合的要求

1.防渗渠道断面应通过水力计算确定,地下水位较高和有防冻要求时,可采用宽浅:断面。

2.地下水位高于渠底时,应设置排水设施。

3.防渗材料及配合比应通过试验选定。

4.采用刚性材料防渗时,应设置伸缩缝。

5.标准冻深大于10cm的地区,应考虑采用防治冻胀的技术措施。

6.渠道防渗率,大型灌区不应低于40%;中型灌区不应低于50%;小型灌区不应低于70%;井灌区如采用固定渠道输水,应全部防渗。

7.大、中型灌区宜优先对骨干渠道进行防渗。

(二)渠道防渗材料简介

根据所使用的材料,渠道防渗可分为:①土料防渗;②水泥土防渗;③砌石防渗I④塑料薄膜防渗(内衬薄膜后再用土料、混凝土或石料护面)⑤沥青混凝土防渗;⑥混凝土防渗等。其中混凝土衬砌是当今渠道衬砌的主要形式。各类材料防渗效果和适用条件见表3-1。

表3-1 常见渠道防渗形式的主要特性

项目

防渗材料主要原材料

允许最大

渗漏量

(m3/m2.d)

使用年

适用条件

土料

粘性土

粘砂混合土

粘质土、砂、

石、石灰等

0.07~0.17

5~15能就地取材。造价低,施工简

便,但抗冻性差,耐久性较差,

需劳力多,质量不易保证适用

于气候和地区的中、小型渠道灰土

三合土

四合土

10~25

水泥土

干硬性水泥土

塑性水泥土壤土、砂壤

土、水泥等

0.06~0.178~30

能就地取材,造价较低,施工

容易,但抗冻性较差。适用于

温地区,且附近有壤土和砂壤

土的渠道

石料干砌卵石

(挂淤)

卵石、块石、

料石、石板、

水泥等

.20~0.4

25~40

抗冻和抗冲性能好,施工简易,

耐久性强,但防渗能力一般较

难保证,需劳力多。适用于石

料来源丰富、有抗冻与抗冲要

求的渠道

浆砌块石

浆砌卵石

浆砌料石

浆砌石板

0.09~0.25

沥青混凝土现场浇筑预制

辅砌

沥青、砂、

石、矿粉等

0.04~0.1425~30

防渗能力强,适应冻胀变形能

力较好,造价与混凝土相近,

但目前沥青料源缺乏。一般适

用于有冻害的地区,且附近有

沥青料源渠道

埋辅式膜料土料保护层

刚性保护层

膜料、土料、

砂、石、水

泥等

0.04~0.0820~30

防渗能力强,质轻、运输便利,

用土作保护层时,造价较低,

但自地多,允许流速小。适用

于中、型低流速渠道。当用刚

性保护层时,造价较高,可用

于大、中型渠道

混凝土

现场浇筑

砂、石、水

泥、速凝剂

0.04~0.1430~50防渗效果、抗冲性和耐久性好,

可用于各类地区的各种运用条

件下的各级渠道;喷射法施工

宜用于岩基、风化岩基以及山

区渠道

预制辅砌0.06~0.1720~30

喷射法施工0.05~0.1625~35

目前,我国渠道防渗中存在的主要问题是衬砌技术成本较高,影响大面积推对于西北地区特殊的湿陷性黄土、盐胀土和膨胀土层,渠道衬砌需解决大变形。

(三)渠道防渗层的结构及厚度

1.土料防渗。土料防渗层的厚度应根据防渗要求通过试验确定。中、小型渠道可参照表3-1选用。为增加防渗层的表面强度,根据渠道流量大小,表层采用水泥砂浆抹面和涂刷硫酸亚铁溶液的办法。

2.水泥土防渗。水泥土防渗层的配合比应通过试验确定。防渗层的厚度宜采用8~10cm,小型渠道不应小于5cm。水泥土预制板的尺寸,应根据制板机、压实功能、运输条件和渠道断面尺寸等功能确定,每块预制板的重量不宜超过50kg。板间用砂浆挤压、填平,并及时勾缝与养护。

因水泥土的抗冻性较差,故对耐久性要求高的明渠水泥土防渗层,宜用塑性水泥土铺筑,表面再用水泥砂浆、混凝土预制板、石板等材料作保护层。此种防渗层结构,水泥土的水泥掺量可以适当减少,但水泥土28d的抗压强度不应低于1.5MPa。

表3-2 土料防渗层厚度表

土料种类

防渗层厚度表(cm)

渠底渠坡侧墙

高液限黏质土中液限黏质土

灰土

三合土

四合土20~40

30~40

10~20

10~20

15~20

20~40

30~60

10~20

10~20

15~25

20~30

20~40

3.砌石防渗。护面式砌石防渗层的厚度(见图3-1),浆砌料石采用15~25cm;浆砌块石采用20~30cm;浆砌石板厚度不宜小于3cm。浆砌卵石、干砌卵石(见图3-2)挂淤护面式防渗层的厚度一般采用15~30cm。

为了防止渠基淘刷,提高防渗效果,干砌卵石挂淤渠道可在砌体下面设置砂砾石垫层或低标号砂浆垫层。浆砌石板防渗层下,可铺厚度2~3cm的砂料或低标号砂浆垫层。对防渗要求高的大中型渠道,可在砌石层下加铺粘土、三合土、塑性水泥土或塑膜层。

图3-1 浆砌石渠道护面结构

(a)护面式结构 (b)挡土墙式结构

护面式浆砌石防渗层一般不基上挡土墙式浆砌石防渗层宜设10~15m。

4.膜料防渗。膜料的基本和沥青。按防渗材料可分为塑料类、沥青和环氧树脂类。按加强不加强土工膜(直喷式土工膜加强土工膜(玻璃纤维布、聚酯纤维布作加强材料)、复合型土工膜(土工织物作基材)。

目前我国渠道防渗工程普遍采用聚乙烯和聚氯乙烯塑料薄膜,其次是沥青玻璃纤维布油毡。此外,复合土工膜近几年也陆续采用。

膜料防渗多用埋铺式,其结构一般包括:膜料防渗层、过渡层、保护层等。如图3-2所示。

图3-2 埋铺式膜料防渗体的构造

(a)无过渡层的防渗体;(b)有过渡层的防渗体

用作过渡层的材料很多,应因地制宜地选用。过渡层的厚度见表3-3。

表3-3 过渡层厚度

过渡层厚度厚度(cm)

2~3

灰土、塑性水泥土、砂浆素土、砂

3~5

素土保护层厚度,当时,全铺式的梯形、台阶形、锯齿形断面,半铺式的梯形和底铺式断面保护层的厚度,边坡与渠底相同。见表3-4;当时,梯形和五边形渠底土保护层的厚度见表3-4,渠坡膜层顶部土保护层最小厚度,温暖地区为30cm,寒冷地区为35cm。

表3-4 素土保护层的厚度

单位:cm

保护层土质

渠道设计流量

(m3/s)

<22~55~20>20~

砂壤土、轻壤土

中壤土

重壤土、粘土45~50

40~45

35~40

50~60

45~55

40~50

60~70

55~60

50~55

70~75

60~65

55~60

刚性材料保护层厚度见表3-5。也可在渠底、渠坡和不同渠段,采用具有不同抗冲能力、不同材料的组合式保护层。

表3-5 不同材料保护层的厚度

单位:cm 保护层材料水泥土块石、卵石砂砾石

混凝土

现浇预制保护层厚度4~620~3025~40≥304~104~8

5.沥青混凝土。沥青混凝土防渗层厚度一般5~6cm(见图3-3),大型渠道可采用8~10cm。有抗冻要求的地区,渠坡防渗层可采用上薄下厚的断面,一般坡顶厚度5~6cm,坡底厚度8~l0cm。整平胶结层采用等厚断面。沥青混凝土边长不宜大于1.0m,厚度采用5~8cm。预制板一般用沥青砂浆砌筑;在地基有较大变形时,也可采用焦油塑料胶泥填筑。

图3-3 沥青混凝土防渗体的结构形式

(a)无整平胶结层的防渗体;(b)有整平胶结层的防渗体

1-封闭层;2-防渗层;3-整平胶结层;4-土(石)渠基;5-封顶板6.混凝土防渗。混凝土防渗层采用等厚板,当渠基有较大膨胀、沉陷等变形时,除采以取必要的地基处理措施外,对大型渠道宜采用楔形板、肋梁板、中部加厚板或“Ⅱ”形板。混凝土防渗体的结构形式如图3-4所示。

图3-4 混凝土防渗体的结构形式

3.1.3选择防渗技术措施应考虑的因素

表3-1系我国SL18-91《渠道防渗工程技术规范》规定的各种渠道防渗材料的技术特点、防渗效果、运用条件等,可根据拟建渠道的基本资料,在上述设计总则指导下,具体的进行设计。设计时尚应综合考虑下列影响因素。

(一)气候条件

气候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。

(二)地形条件

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,压力管道受地形影响最小,但太贵;低压管道、输水槽以及混凝土等防渗渠道,较能适应地形的变化;而土料及埋铺式膜料(土保护层)防渗渠道,因允许流速小(为混凝土的1/6左右),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。

(三)基土性质

基土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,土的冻胀敏感性和抗压强度等都是工程设计应考虑的主要性能。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。但在含膨胀性粘土或石膏以及孔状灰岩的渠基上,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,防渗前做完浸水处理后,最好采用埋铺式膜料防渗。也可以改变渠线,使渠道绕过不良土质地带。无法改线时,可用砂、砾石或其他土料换基,以代替不良土壤。但此法造价高,除有抗冻害要求和附近有合适的代换材料外,一般不宜采用。

在选择防渗方案时,应尽量考虑土渠开挖土方的应用问题。如有适宜的土料,可采用压实土料防渗;如开挖的土料不能压实,但可以用作膜料防渗的保护层时,则应采用埋铺式膜料防渗。

(四)地下水位

地下水位高于渠底时,防渗层存在承受扬压力的问题。必须在防渗层下设排水设施。在寒冷地区,地下水位的高低,是防渗工程进行防冻胀设计时需要考虑的。

(五)土地利用及灌溉系统的形式

为减少占地,在城郊及人口密集地区,应采用暗渠(管)、输水槽或边坡较陡的如U形、矩形断面等刚性材料防渗渠道。

为了改善旧有灌溉系统和用水方式,如合并地块,改连续输水为轮流输水,改变种槽作物等,都应考虑采用刚性材料防渗,使配水渠系占地最小。同时也使轮流输水的渠系能更好地满足配水要求。

(六)防渗标准

在水费很高的地区,或渗漏水有可能引起渠基失稳,影响正常运行的渠道,防渗标准应提高。建议采用下铺膜料,上部用混凝土板作保护层的措施。据国外有关经验,厚10cm的混凝土防渗渠道,平均渗漏量为21L/(m·天),如在混凝土层下加铺聚氯乙烯薄膜,可减少渗漏量95%。只要持续12年,节约的水量,就足以抵偿塑膜增加的投资。

(七)耐久性

据资料介绍,埋设混凝土管道使用年限按50年计算,年养护费占造价的0.1%。印度用的沥青粘土混合料防渗,使用年限按5年计,年养护费为造价的l0%。厚2.5cm的泥浆衬砌,估计不超过2年,年养护费为造价的25%。使用年限,对计算工程的经济效益,影响很大,设计时应慎重确定。

(八)材料来源

应本着因地制宜、就地取材的原则选用防渗措施。料源应充足。如当地无砂、石料而又必须采用混凝土防渗的重要工程,可以采用在他处预制,运到当地施工,或采用人工制砂、石的办法。当水中含有较多泥沙,且渠基为砂砾石时,如旧渠由于运用时间已久,有天然淤填的作用,也可能不再需要采用其他防渗措施等。

(九)劳力、能源及机械设备供应情况

在劳力较多、工资较低的地区,应采用能充分利用劳动力的措施。如采用预制陶瓷板及混凝土板安砌和压实土料防渗等。如压实厚度超过0.5m或用现浇混凝土防渗的,则可采用推土机、铲运机、羊足碾及浇筑机等设备,以保证施工质量,加快施工进度,使防渗工程早日受益。

(十)管理养护

如渠道需要频繁地放水和停水,渠道水位有较大的升降变化时,最好采用刚性材料防渗。土料防渗,不能控制杂草及淤积,同时在劳力昂贵的地方,并不比刚性材料防渗便宜。明铺式膜料、薄粘土层或薄压实土料防渗,易受牲畜践踏等外力破坏,故在使用上受到限制。在已成土渠上建防渗工程,因施工时间短,渠基不能很快干燥,很难采用现浇的刚性材料护面,故最好能采用机械或人工预制安装混凝土板的措施,以加快进度,保证输水。

(十一)工程费用

渠道防渗措施是否经济,应以效益的大小来衡量。在资金允许情况下,应尽量选取标准较高的防渗方案。新建渠道的防渗工程应与修渠同时进行,设计和施工一次完成。

3.2防渗渠道的设计

3.2.1防渗渠道断面形式

防渗道断面形式见图3-5。明渠可选用矩形、梯形(包括弧形底梯形、弧形坡脚梯形)、形和复合形;无压暗渠可选用城门洞形、箱形、正反拱形和圆形。不同防渗材料可参照3-5选用适宜的断面形式。

图3-5 防渗渠道的横断面形式

(a)梯形断面;(b)弧形底梯形断面;(c)弧形坡脚梯形断面;(d)复合形断面;(e)u形断面;(f)矩形断面;(g)

城门洞形暗渠;(h)箱形暗渠;(i)正反拱形暗渠;(j)圆形暗渠

梯形横断面施工简便、边坡稳定,在地形、地质无特殊问题的地区,可普遍采用。弧形底梯形、弧形坡脚梯形、u形渠道等,由于适应冻胀变形的能力强,能在一定程度上减轻冻胀变形的不均匀性,在北方地区得到了推广应用。U形渠道自20世纪70年代在我国开始应用,在渠道上目前已得到了广泛的应用。其主要优点足:①水力条件好,近似最佳水力断面,可减少衬砌工程量,输沙能力强,有利于高含沙引水;②在冻胀性和湿陷性地基上有一定的适应地基不均匀变形的能力;③渠口窄,节省土地,减少挖填方量;④整体性强,防渗效果优于梯形渠道;⑤便于机械化施工,可加快施工进度。

暗渠具有占地很少、在城镇区安全性能好、水流不易污染等优点。在冻土地区,暗渠可避免冻胀破坏。因此,在土地资源紧缺地区应用较多。

表3-5 不同材料防渗渠道适用的横断面形式

防渗渠道材料类

防渗渠道横断面形式

明渠暗渠

形矩形

复合

弧形

底梯

U形

城门洞

正反拱

素土∨∨∨

灰土∨∨∨∨∨∨∨黏砂混凝土∨∨∨

膨润混合土∨∨∨

三合土∨∨∨∨∨∨∨

四合土∨∨∨∨∨∨∨塑性水泥土∨∨∨∨

干硬性水泥土∨∨∨∨∨∨∨料石∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨块石∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨卵石

∨∨∨∨∨∨∨石板∨∨∨∨

土保护层塑膜

∨∨∨

沥青混凝土

∨∨∨

混凝土

∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨刚性保护层塑膜∨∨∨∨∨∨∨∨∨3.2.2安全超高

衬砌护面应有一定的超高,以防风浪对渠床的冲刷。衬砌超高指加大水位到衬砌层顶端的垂直距离。小型渠道可采用20~30cm,大型渠道可采用30~60cm。衬砌层顶端到渠道的堤顶或岸边也应有一定的垂直距离,以防衬砌层外露于地面,易受交通车辆等机械损坏;也可防止地面径流直接进入衬砌层下面,威胁渠床和衬砌层的稳定。这个安全高度一般为20~30cm。U形渠道衬砌超高d。和渠堤超高n值见表3-6。

表3-6 U形渠道衬砌超高和渠堤超高

加大流量<0.50.5~1.0 1.0~1010~30

0.1~0.150.15~0.20.2~0.350.35~0.5

0.2~0.30.3~0.40.4~0.60.6~0.8

3.2.3防渗渠道的设计参数

防渗渠道的设计参数除渠道的设计流量外,还有边坡系数、糙率、超高、不冲不淤流速、伸缩缝间距及填缝材料、砌筑缝及其填筑缝材料、渠底比降、稳定渠床的宽深比、堤顶宽度和封顶板等。设计参数选择的是否正确,关系到渠道的工程量大小、输水能力、防渗效果、渠床是否稳固和安全运用,以及工程效益的发挥等,因此设计参数必须谨慎设计,认真选择。本节对设计参数如何设计与选择不作介绍,请参阅有关书籍。

3.2.4防渗渠道的水力断面计算

(一)水力断面计算的基本公式

各种渠道断面设计的准确尺寸,应通过如下基本计算公式确定,即

(式3-1)式中:

——渠道平均流速,mm/s;

——谢才系数,m1/2/s;

——水力半径,m;

——渠底比降。

谢才系数常用曼宁公式计算

(式3-2)式中:

——渠道糙率系数。

(式3-3)式中:

——渠道设计流量,m3/s;

——渠道过水断面面积,m2。

(二)梯形、矩形渠道的水力计算

1.一般断面水力计算

梯形、矩形渠道的水力计算主要是试算确定过水断面的水深和底宽的数值。试算步骤如下:

(1)假设、值。为施工方便,底宽应取整数。因此,一般先假设一个整数的的值,再选择适当的宽深比,用公式计算相应的水深值。

(2)计算渠道的过水断面的水力要素。根据假设的、值计算相应的过水断面面积、湿周、水力半径和谢才系数。计算公式如下

(式3-4)

(式3-5)

(式3-6)用式3-2计算谢才系数。

(3)计算渠道流量。

(4)校核渠道流量。上面计算出来的渠道流量()是与假设的、值相应的输水能力,一般不等于渠道的设计流量(),通过试算,反复修改、值,直至渠道计算

流量等于或接近渠道设计流量为止。要求误差不超过5%,即设计渠道断面应满足的校核条件

(式3-7)在试算过程中,如果计算流量和设计流量相差不大,只需修改值,再进行计算;如二者相差很大,就要修改、值,再进行计算。为了减少重复次数,常用图解法配合:在底宽不变的条件下,用三次以上的试算结果绘制~关系曲线,在曲线图上查出渠道设计流量和相应的设计水深,如图3-6所示。

如图3-6 h~Q关系曲线

(5)校核渠道流速。设计断面尺寸不仅满足设计流量的要求,还要满足稳定渠道的流速要求。用式3-8计算经流量校核选择的渠道断面通过设计流量时所具有的流速。

(式3-8)然后按不冲流速()和不淤流速()校核,计算出来的流速应满足以下条件。

(式3-9)如不满足流速校核条件式3-8,就要改变最初假设的底宽值,重新按以上步骤进行计

算,直到既满足流量校核条件又满足流速校核条件为止。

(二)水力最佳断面的水力计算

采用水力最佳断面时,可按以下步骤直接求解:

1.计算渠道的设计水深。由梯形(矩形)渠道水力最佳断面的宽深比计算公式

、渠道断面水力要素计算式3-2、式3-4、式3-5和式3-6,通过流量计算公式3-3可求得水力最佳断面的渠道设计水深为

(式3-10)2.计算渠道的设计底宽

(式3-11)3.校核渠道流速。流速计算和校核方法与采用一般断面时相同。如果设计流速不满足校核条件,说明不宜采用最优断面形式,就要按采用一般断面时的试算步骤设计渠道断面尺寸。

【例3-l】设计混凝土衬砌渠道,设计流量m3/s,,渠道比降边坡系数,糙率系数选用,渠道不冲流速m/s,不淤流速 m/s。

试确定渠道的断面尺寸。

解:第一方案:按一般断面形式设计。

(1)初设m,m,作为第一次试算的断面尺寸。

(2)计算渠道断面各水力要素

(3) 计算渠道流量

(4)校核渠道流量

因此流量校核不符合要求,需要换值,重新计算。为此,又假设

等4个值按上述步骤重新计算,计算结果列入表3-7。

(m)

(m2)(m)(m)(m1/2/s)

(m3/s)

1.5 6.19 6.750.9270.448.36

1.6 6.727.000.9670.949.34

1.65 6.997.130.9870.199.85

1.77.277.25 1.0071.4310.39

1.757.557.38 1.0271.6610.93

按表3-7的计算结果绘制的~关系曲线见图3-7。从图中查得m3/s ,相应水深m。

(5)校核流量

m/s

设计流速满足校核条件

所以设计断面尺寸是:,,和,即可画出过水断面。水面宽度可从图上量得,也可用下式计算

(m)

第二方案:按水力最佳断面设计

(1)计算渠道的设计水深。

(m) (2))计算渠道的设计底宽

(m)

(3)校核渠道流速。

m/s

设计流速满足校核条件

所以设计最佳断面尺寸是:。

(4)水面宽度

(m)

以上两个方案的计算结果都满足流速校核要求,还要考虑施工条件选择其中之一,作为施工的依据。

(三)U形、弧形底梯形断面的设计

U形、弧形底梯形断面分别如图3-8和图3-9所示。

图3-8 U形断面图3-9 弧形底梯形断面

1.U形、弧形底梯形水力最佳断面的计算公式

过水断面

系数

湿周

系数

式中:

——水深,m;

——圆心角一半,(°)

——上部直线段的边坡系数,;

——圆弧半径,m;

——过水面积,m2。

由上式推导出最佳水力断面的半径与水深之比,即水面线刚好通过圆心。此时,弧形底梯形渠的弦长与水深之比:,为弧形底的弦长。

2.U形、弧形底梯形实用经济断面的有关系数

(1)U形断面,值的选择:当渠顶以上挖深不超过1.5m,边坡系数m不大于0.3,渠线经过耕地时,值可在表3-8的范围内选用。

表3-8 U形渠的值

0(0)0.1(5.7°)0.2(11.3°)0.3(16.7°)0.4(21..8°)

0.65~0.720.62~0.680.56~0.630.49~0.560.39~0.47

(2)弧形底梯形断面值的选择:一般情况下,蚝值可按普通梯形断面确定宽深比的方法选择。地形、地质条件要求采用宽浅式断面时,允许选取较大的值。防渗范围超过最佳水力断面的5%时的值,按表3-9选用。

表3-9 弧形底梯形断面值

边坡系数0.5 1.0l.25l.5 1.75 2.0

水力最佳 1.79 1.41 1.25 1.110.9920.894允许 3.22 3.25 3.44 3.50 3.75 3.76

3.U形、弧形底梯形断面尺寸的计算

可按表3-10公式计算和设计。

表3-10 U形、弧形底梯形断面尺寸的计算公式

名称符号已知条件计算公式

水面宽、、2

圆心角2

直线段水

、、

过水面积

、、

湿周

、、、或水力半径、

弧段水深、

注表中为弧度值。

(四)弧形坡脚梯形渠断面的设计

在地形、地质条件要求采用宽浅式断面时,宽深比仍按表3-10选择。坡脚弧形、、值可通过图解和计算确定。

图3-10 弧形坡脚梯形渠断面

3.3渠道防渗工程的防冻措施

3.3.1渠道防渗工程的冻害及原因

(一)渠道防渗工程冻害类型

由于负气温对渠道防渗衬砌工程的破坏作用而失去了防渗意义统称为渠道防渗工程的冻害。根据负气温造成各种破坏作用的性质,冻害可分以下3种类型。

(1)渠道防渗材料的冻融破坏

渠道防渗材料具有一定的吸水性,这些吸人到材料内的水分在负温下冻结成冰,体积发生膨胀。当这种膨胀作用引起的应力超过材料强度时,就会产生裂缝并增大吸水性,使第二个负气温周期中结冰膨胀破坏的作用加剧。如此经过多次冻结一融化循环和应力的作用,使材料破坏、剥蚀、冻酥,从而使结构完全受到破坏而失去防渗作用。

(2)渠道中水体结冰造成防渗工程破坏

当渠道在负气温期问通水时,渠道内的水体发生冻结。在冰层封闭且逐渐加厚时,对两岸衬砌体产生冰压力,造成衬砌体破坏或产生破坏性变形。

(3)渠道基土冻融造成防渗工程破坏

由于渠道渗漏、地下水和其他水源补给、渠道基土含水量较高,在冬季负气温作用下,土壤中的水分发生冻结而造成土体膨胀,使混凝土衬砌开裂、隆起而折断。在春季消融时又造成渠床表土层过湿、疏松而使基土失去强度和稳定性,导致衬砌体的滑塌。

(二)冻胀破坏形式

1.混凝土防渗

混凝土属于刚性衬砌材料,具有较高的抗压强度,但抗拉强度较低,适应拉伸变形和不均匀变形的能力较差。在冻胀力和热应力的作用下容易破坏,其破坏形式如下。

(1)鼓胀及裂缝。冻胀裂缝多出现在尺寸较大的现浇混凝土板顺水方向,缝位一般在渠坡坡脚以上1/4~3/4坡长范围内和渠底中部。当冬季渠道积水或行水时,一般出现在水面附近的渠坡上。当混凝土板尺寸过大,不能适应温度收缩变形时,将由于温度应力造成纵向或横向裂缝。当缝间止水材料不能适应低温变形时,将在分缝处发生开裂。此外,当混凝土板与基土冻结在一起后,由于冻土出现冻胀裂缝,混凝土板亦可能被拉裂。

冬季渠内存水并结成较厚冰层的情况下,冰面附近渠坡含水量较高,水分补给充分,冻胀量较大。但混凝土衬砌板的冻胀上抬受到冰层一侧的限制,因而可能在冰缘弯出现裂缝或折断。

(2)隆起架空。在地下水位较高的渠段,渠床基土距地下水近,冻胀量大,而渠顶冻胀量小,造成混凝土衬砌板大幅度隆起架空。这种现象一般出现在坡脚或水面以上0.5~1.5m 坡长处和渠底中部,有时也顺坡向上形成数个台阶状。

(3)冻融滑塌。有两种形式。一是由于冻胀隆起架空,使坡脚支撑受到破坏,衬砌板垫层失去稳定平衡,基土融化时,上部板块顺坡向下滑移、错位,互相穿插,如图3-11所示。二是渠坡基土融化期的大面砌板塌落下滑,导致坡脚混凝土板被推开,上部衬砌板滑落下滑,如图3-12所示。

图3-11 流土引起渠道冻融滑坡破坏示意图

图3-12 流土引起渠道冻融滑坡破坏示意图

(4)整体上抬。渠深1.0m左右的较小渠道,基土冻胀不均匀性较小,如小型混凝土U 形槽和地下水埋藏较深、衬砌体下没有垫层的渠道可能发生整体上抬,如图3-13所示。

此外,砌石防渗破坏形式与混凝土相似,往往还由于勾缝砂浆受冻融作用而开裂,如图3-14所示。

图3-13 小型混凝土U型槽发生整体上台

图3-14 混凝土衬砌板顺坡向上推移

2.膜料防渗

铺埋式衬砌冻害主要表现在膜料的保护层上土料保护层常因逐年冻融剥蚀变薄,渠道由规则的梯形变成宽U形,甚至膜料外露而遭到破坏,如图3-15所示。刚性保护层效果较好。但在强冻胀土区,也可能出现类似刚性材料的冻胀形式。

外露式膜料衬砌,易受机械作业破坏或老化。在冻胀性土区,由于渠坡的反复冻融,融土蠕动下滑,使薄膜鼓胀,无法复位,如图3-16所示。

图3-15 保护层剥蚀后膜料外漏

图3-16 外露式膜料衬砌破坏

3.沥青混凝土防渗

沥青混凝土在低温下仍具有一定的柔性,能适应一定的变形,但基±冻胀量大时仍可能破坏。且沥青混凝土的温度收缩系数大,在低温下易产生收缩裂缝,若不加处理,就给渠水入渗造成通路。此外,沥青混凝土在自然条件作用下,存在自然老化问题,从而降低了适应冻胀的能力。

3.3.2防冻害措施

根据冻害成因分析,防渗工程是否产生冻胀破坏、其破坏程度如何,取决于土冻结时水分迁移和冻胀作用,而这些作用又和当时当地的土质、土的含水量、负温度及工程结构等因素有关。因而,防治衬砌工程的冻害,要针对产生冻胀的因素,根据工程具体条件从渠系规划布置、渠床处理、排水、保温,以及衬砌的结构形式、材料、施工质量、管理维修等方面着手,全面考虑。

(一)回避冻胀法

回避冻胀是在渠道衬砌工程的规划设计中,注意避开出现较大冻胀量的自然条件,或者在冻胀性土存在地区,注意避开冻胀对渠道衬砌工程的作用。

1.避开较大冻胀存在的自然条件。规划设计时,应尽可能避开黏土、粉质土壤、松软土层、淤泥土地带、有沼泽和高地下水位的地段,选择透水性较强不易产生冻胀的地段或地下水位埋藏较深的地段,将渠底冻结层控制在地下水毛管补给高度以上。

2.埋入措施。将渠道做成管或涵埋入冻结深度以下,可以免受冻胀力、热作用力等影响,是一种可靠的防冻胀措施,它基本上不占地,易于适应地形条件。

3.置槽措施。置槽可避免侧壁与土接触以回避冻胀,常被用于中、小型填方渠道上,是一种廉价的防治措施。

4.架空渠槽,用桩、墩等构筑物支撑渠槽,使其与基土脱离,避免冻胀性基土对渠槽的直接破坏作用,但必须保证桩、墩等不被冻拔。此法形似渡槽,占地少,易于适应各种地形条件,不受水头和流量大小限制,管理养护方便,但造价高。

图3-17 置槽措施

图3-18 架空渠槽

(二)削减冻胀法

渠道防渗工程实施方案

江口县怒溪乡骆象村核桃湾水库渠系防渗改造工程(2011年度省级冬修水利扶贫项目资金) 实施方案 编制单位:怒溪乡水务站 二○一一年八月

审批:杨华军 审核:陆祖发 编写:龙绪刚 参加工作人员:龙绪刚张谦

怒溪乡骆象村核桃湾水库渠系防渗改造工程特性表

1、综合作明 1.1、基本情况 怒溪乡骆象村核桃湾水库渠系防渗改造工程位于江口县城东北部,距县城27公里,距乡政府14㎞,有通村公路到达工程点处,交通比较便利。全乡国土面积135.8㎞2,辖怒溪、地楼、龙眉、骆象、河口、梵星6个行政村,88个村民组,到2010年末全乡总人口20361人,其中农业人口19538人,占总人口的95.96%。全乡耕地面积921公颂,其中:田634公倾,土287公倾,人均耕地面积0.68亩;该水库地处县城东北部,有公路相通,距县城25公里,距怒溪10公里。 全乡粮食产业结构以水稻、玉米、烤烟、茶叶为主,生产率低下,2010年粮食总产量8339吨,人均粮食产量仅为376.4㎏;人均纯收入1720元。工程核心区为骆象村,工程解决灌溉面积为200亩。 1.2、工程建设的必要性 由于项目区驻地岩溶发育,山高水低,灌溉水源相对缺乏且距离较远,灌溉困难极为严重。加上当地的水利工程设施较少,仅有一座核桃湾水库,这严重地制约了该地区的经济的发展和社会的进步。 为了解决怒溪乡骆象村200亩农田的灌溉问题,在八十年代初期当地老百姓曾自发修建了干砌石抹面渠道,但目前已老化渗漏极为严重,渠道末端的农田基本无水灌溉,为此群众强烈要求对其支渠进行重新修复,以解决骆象村岑团200亩农田的灌溉及1000余亩茶叶用水问题,确保农民的正常生产、生活,并为当地农民早日摆脱贫困奔向小康打下基础。

防渗渠道封顶板设计

防渗渠道封顶板设计 史经海 (新疆维吾尔自治区阿瓦提县水利局,新疆阿瓦提 843200) 摘要:2000~2013年,新疆塔里木河流域近期综合治理项目和世界银行贷款项目为新疆的塔里木盆地修建了大量的防渗渠道,经过多年的运行,渠道的封顶板破损较为严重,有管理因素,也有设计施工因素,基层水利部门作为建设与管理者要从设计、施工和运行方面着手,分析渠道破坏因素,减少防渗渠道的破坏,延长使用期限,降低运行维护成本,实现投资与效益的最优。本文着重从封顶板的设计角度分析,提出建议供参考。 关键词:防渗渠道;封(压)顶板;破坏;设计;建议 前言 2001年,国务院批准实施新疆塔里木河流域近期综合治理项目,总投资107亿,规划“四源一干”在现有灌区中发展常规节水灌溉面积926万亩,渠系水利用系数由0.4提高到0.5以上,节约引水量14.59亿m3,投资50.62亿元[1]。经过十多年的建设,累计建设完成渠道防渗7173公里,完成高效节水面积44万亩,新打机井2044眼,改造平原水库8座,完成输水堤708公里、拦河枢纽4座、生态闸61座。(塔里木河流域水利委员会第十七次会议上获悉)。七千余公里的防渗渠道的运行和维护每年将耗费大量的资金。封顶板是混凝土板衬砌渠道上的保护伞,是边坡板的“唇”,“唇亡齿寒”封顶板的破损带来渠道的损坏很常见。目前,没有人和单位对封顶板的破损进行统计,但在塔河流域各地田间到处都可以看见防渗渠道封顶板的破损,怎样减少破损,是相关各部门要共同思考的问题。在这里我就着重讲讲封顶板。

1、自然概况 新疆塔里木河流域是典型的大陆性气候区,属大陆性暖温带干旱气候,这里干燥少雨,蒸发强烈,四季气候悬殊,温差大,并具有气温日变化剧烈,多风沙、浮尘天气,日照时间长、光热资源丰富等特点。气温年较差和日较差都很大,平均日较差14~16℃,年最大日较差一般在25℃以上。年平均气温除高寒山区外多在3.3~12℃。夏热冬寒是大陆性气候的显著特征,夏季7月平均气温为20~30℃,冬季1月平均气温为-10~-20℃。[1] 2、封顶板设计型式 常见的封顶板有浮顶式和平顶式。 2.1浮顶式 将封顶板放在预制板顶角之上(如 右图),一般尺寸为矩形(6~8cm )× (15~30cm )。 2.2平顶式 封顶板的顶面与预制板顶角平齐(如右图),一般为直角梯形(6~8cm )×(15~30cm )。。 2.3分缝 封顶板分缝有伸缩缝和结构缝,伸缩 缝一般同砼边板伸缩缝对齐,7-8m 设一 道,分缝宽度1.5~2.5cm ,复合材料填充; 结构缝2-2.7m 设一道,分缝宽度4mm ,常用SBS 改性油毡。 3、破坏原因分析 防渗渠道封顶板易发生破损,破损有运行管护不到位,引发的人为破损,如:车辆挤压破坏、渠堤破坏、人为挖掘等。还有施工厚度不均匀、强度不达标引发破损和设计不合理造成的破坏。这里我们主

渠道防渗工程技术规范

渠道防渗工程技术规范 【题名】:渠道防渗工程技术规范 【副题名】: 【起草单位】:中华人民共和国水利部农村水利水土保持司、科技教育司中华人民共和国能源部、水利部水利水电规划设计总院 【标准号】:SL 18-91 【代替标准】: 【颁布部门】:中华人民共和国水利部 【发布日期】: 【实施日期】:1991年12月1日 【标准性质】:中华人民共和国水利水电行业标准 【批准文号】:水农水[1991]14号 【批准文件】: 中华人民共和国水利部关于发布 《渠道防渗工程技术规范》SL18-91的通知 水农水[1991]14号 为统一渠道防渗工程技术标准,满足渠道防渗工程设计、施工和管理工作的需要,由部农村水利水土保持司、科技教育司和水利水电规划设计总院共同委托西北水利科学研究所、 陕西省水利水土保持厅、湖南省水利水电厅主编的《渠道防渗工程技术规范》,经部审定, 现批准为中华人民共和国水利水电行业标准,其名称与编号为:《渠道防渗工程技术规范》 SL18-91。自1991年12月1日起施行。 各单位在执行过程中有何意见,请随时函告主编单位和部农村水利水土保持司,并由该司负责解释。该《规范》由水利电力出版社负责出版发行。 1991年 9月 26日 【全文】: 本规范用词说明 执行本规范条文时,对要求严格程度的用词作如下规定,以便执行时区别对待: 1.表示很严格,非这样作不可的用词: 正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”。 2.表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。 3.对表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样作的用词: 正面词采用“宜”或“可”;反面词采用“不宜”或“不可”。 第一章总则 第1.0.1条为统一渠道防渗工程的技术标准,提高设计、施工、测验和管理水平,提高水的利用率,充分发挥工程效益,特制定本规范。 第1.0.2条本规范适用于农田灌溉、发电引水、供水和排污等渠道防渗工程。 第1.0.3条本规范包括土料、水泥土、砌石、膜料、沥青混凝土、混凝土等六种材料渠道防渗工程的设计、施工、测验和管理等有关技术规定,各种材料的技术要求详见附录一。 其中灰土、三合土、四合土、水泥土宜用于温和地区的渠道防渗工程。 第1.0.4条渠道防渗工程应贯彻因地制宜、就地取材的原则。并满足如下技术要求: 一、渠道防渗工程设计,应掌握渠道的基本情况、收集有关文件资料,通过技术经济论 证,力求技术先进、经济合理、经久耐用、运用安全、管理方便。 二、渠道防渗工程建设,应严格执行国家规定的建设管理程序,宜与渠道其他工程项目

渠道防渗工程土工布施工技术详解

渠道防渗工程土工布施工技术详解 土工布是一种新型建筑材料,原料是涤纶、晴纶、锦纶等高分子聚合物的合成纤维。按照制造方法分为:有纺土工布和无纺土工布两种类型。 有纺土工布:即经纬交织的土工布。其厚度较薄,一般厚度为0.2mm、0.4mm、0.7mm。其抗拉能力较强,约250kg/cm2,渗透系数较大,约6.1×10-4cm/s,且质地稳定,耐久性好。 无纺土工布:即不规则排列的纤维经粘结,针刺制成的网状物。常用是针刺型无纺土工布。这类土工布具有压缩性较强,孔隙度较大,导水性能较好,优于有纺土工布。 土工布具有防渗、反滤、排水、隔离、加固、防护、密封等多种功能,它与常规的砌石及砼材料防渗效果相比,具有投资低,施工工艺简单,工期短,防渗效果好,渠道有效利用系数高等优点,如咸阳市渭河堤防工程施工中,有针对性地对两段河堤,分别采用土工布与传统方法施工。经过两种施工方案进行比较,使用土工布修筑的500m河堤,共投资20.55万元,投劳1.56万个工日。而用传统方案修筑同样长度河堤,则需投资27.37万元,投劳1.84万个工日,两方案相比较,运用土工布新材料后,投资、投劳可分别降低25%和15%。宝鸡峡灌区东四支渠节水改造、北干渠72km抢险工程中成功使用了这种新型材料,不仅取得了明显的防渗效果,而且降低投资,缩短了工期,可谓一举多得。 土工布施工方法 渠道砌护的主要作用就是防渗,减小输水损失,提高水的有效利用率。土工布的施工方法有砼模袋和土工防渗膜两种形式。

1、砼模袋施工 用透水不透浆的无纺土工布缝制模袋(大小根据情况而定),把拌好的砼装在模袋中,铺砌在渠底和渠坡,或先将模袋铺在渠底和渠坡上,再灌入砼。这样砼中多余水分可从模袋中挤压出来,使水灰比迅速降低,从而形成高强度的砼衬护。用这种方法衬护,其厚度一般为15-50cm,砼坍落度宜采用20cm左右。模袋柔性好,整体性强,能适应基面变形。同时砼模袋还可以用于水下衬护的修补。 2、土工防渗膜施工 土工防渗膜施工是在薄膜的一侧或两侧贴上土工布,形成复合土工防渗膜。其形式有一布一膜、二布一膜等。 一布一膜是将树脂、增塑剂、抗老化剂等各种辅助剂,经压延、热熔涂覆至无纺布上,再经调理而成。二布一膜是将一布一膜即无纺土工布与PE膜经复合层处理而成。复合土工膜应按土工布在下、土工膜在上铺设。土工布作为土工膜的保护层,使保护防渗层不受损坏。为减少紫外线照射,增加抗老化性能,最好采用埋入法铺设。 施工中,首先要用料径较小的砂土或粘土找平基面,然后再铺设土工膜。土工膜不要绷得太紧,两端埋入土体部分呈波纹状,最后在所铺的土工膜上用细砂或粘土铺一层10cm左右过度层。砌上20-30cm块石(或砼预制块)作防冲保护层。施工时,应尽力避免石块直接砸在土工膜上,最好是边铺膜边进行保护层的施工。复合土工膜与周边结构物连接应采用膨胀螺栓和钢板压条锚固,连接部位要涂刷乳化沥青(厚2mm)粘接,以防该处发生渗漏。 土工膜的接缝处理是一个关键工序,直接影响防渗效果。一般接缝方式有:①搭接:搭接宽度宜大于15cm;②缝纫后加防水涂料处理;③热焊:宜于稍厚的无纺布基材,焊缝搭接宽度不小于10cm;④粘接:用与土工膜配套供应的粘合剂在连接面上加压即可。接缝时应做到无尘土、油脂和水份,接缝长度要大于10cm。

水利工程渠道防渗施工技术探讨 刘新华

水利工程渠道防渗施工技术探讨刘新华 发表时间:2017-03-28T15:18:55.800Z 来源:《基层建设》2016年36期作者:刘新华[导读] 本文将从我国的水利工程渠道防渗施工技术研究现状进行探讨,对我国防渗技术的现状及防渗施工技术做简要分析。 驻马店市薄山水库管理局河南省确山县 463200 摘要:水利工程是国家经济发展的一个关键工程,它关系到一个国家的民生稳定,也是衡量一个国家经济水平的标准。我国是一个严重缺水的国家之一,又处于亚热带季风气候,受雨季影响特别大,旱涝灾害较为频繁。因此,科学合理的水利工程建设,可以减少我国的旱涝灾害,促进水路运输及国民经济的发展。本文将从我国的水利工程渠道防渗施工技术研究现状进行探讨,对我国防渗技术的现状及防渗 施工技术做简要分析。 关键词:水利工程;渠道防渗;施工技术;管护措施;研究前言:随着社会的快速发展,水利施工技术应用越来越广,渠道防渗施工作为水利工程项目的重要组成部分,其施工质量对水利工程、经济发展等影响显著。渠道防渗施工技术不仅可以减少水源的浪费,节约水资源,还可以使工程成本得到节约,降低水资源的污染程度,加强对水资源的净化和循环利用,我国是世界农业大国之一,农业是关系到我国社会稳定和经济发展安全的重要产业之一,但不合理的灌溉技术,渠道渗漏消耗浪费的水量很多。加强对渠道防渗技术的研究推广是我国最有效的节水技术措施之一。我国目前对渠道水系的水源利用效率很低,接近有一半的水资源在传输过程中因为各种因素被消耗掉了,而采用先进的渠道防渗技术和管护措施,不仅可以大幅度降低渗漏损失,有效提高水资源的利用效率,而且可以为我国的水资源压力的缓解组走出贡献,为进一步促进我国的农业发展提供动力。 1水利工程渠道防渗施工技术的意义我国属于农业大国,农业用水量占全国总用水量63%左右。因此,做好渠道防渗工作是实现节约水资源的关键所在。水利工程建设,主要目的是对水量进行合理调节和适当分配,从而避免洪涝灾害现象的发生。渠道防渗施工技术作为水利工程的重要组成部分,可有效提升水资源的利用率并达到节水目的,以满足社会快速发展和人们生产生活的需要。因此,渠道防渗施工技术对水利工程建设起重要作用。 2.水利工程渠道渗水存在的问题 2.1防渗体系不够完善,应用比例较小 到目前为止,我国的水利工程渠道防渗在整个节水体系中所占比例很小,相对于西方发达国家而言远远不如,主要表现在,防渗的技术施工和管护施工标准不够严格,原有的渠道陈旧老化严重,缺少对管护措施的更新。 2.2新技术和新理论应用缓慢 在过去很长一段时间中,我国在渠道防渗体系施工中,多采用的是灰土,三合土,等相关的抗冻材料,但这些材料在抗冻,防渗的应用中,相对于世界流行的先进复合型抗冻防渗材料要差得很远。而且,我国水利工程防渗施工起步较晚,对薄膜等相关先进新型技术采用的速度很慢。在整个防渗体系中难以得到很好的效果。 2.3机械化自动化水平低 我国的水利工程渠道防渗施工和管护措施在施工过程中的机械化自动化水平很低,西方发达国家在水利工程防渗和管护施工中很早就具备了自动化机械化施工的条件,并不断将之运用到实践中来,严格执行了相关的防渗施工和管护措施施工标准,提高了水利工程防渗管护施工质量,提高了工程的进度。而我国相对于那些发达国家,水利工程中防渗管护施工多半是人工操作,难以严格规范执行相关指标,机械化水平,自动化水平很低。而这也严重影响到我国水利工程防渗施工和管护措施施工的发展完善。 3渠道设计 3.1确定设计参数 渠道纵比降在渠道设计当中,是影响全局的重要因素,直接关系到控制面积的大小、工程造价的高低及渠道能否保持较好的工作状况。 3.2确定渠道流速 要根据流量及计算出的设计断面来计算出渠道流速。流速应当在不冲、不淤的流速之间,这样才能满足要求,否则就需要重新选择设计参数,再重新进行断面的设计。 3.3绘制渠道纵横断面图 在断面设计完成之后,就要确定渠首顶(底)高程,随后再根据设计选定的渠道纵比降,明确不同位置处的设计渠顶(底)高程、渠道建筑物位置与高程,并绘出渠道纵横断面图。 3.4断面设计 近年来,在进行混凝土防渗渠道建设试点时,笔者曾对不同断面型式进行比选,理论上通过1.0耐/s以下的较小流量时,不同断面型式渠道的过水条件即使存在一定差异,但是对实际过水能力的影响却几乎可忽略不计。 3.5防冻胀设计 为防止冻胀现象的出现,在现浇或预制混凝土板下,可应用换填土体或砂砾料,在衬砌底板和基础之间设置保温层等。但是,大部分渠道防止冻胀主要是采取在混凝土中添加防冻剂等措施。混凝土衬砌渠道一定要在平均气温稳定小于0℃前30小时左右停水,并在平均气温稳定超过0℃之后的15一30h左右通水。与挖方渠道相邻的农田或林带,应当在温度降低至0℃前的15一30h左右结束灌水。 4我国水利工程渠道防渗施工方法 4.1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,随着人型碾压机械的应用及防渗技术的发展,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;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,夯实后上料的干容萤应达到设计值,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。 4.2砌石防渗

渠道防渗工程施工技术

渠道防渗工程施工技术研究 摘要:目前我国小型农田中水利渠道的渗漏水情况严重,导致水 资源的严重浪费。小型农田水利渠道工程的防渗技术的实施,有利于杜绝水资源浪费的现象,遵循了农业的可持续发展。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。 一、小型农田水利渠道的状态 (一)农田水利渠道的含义 小型的农业生产中为了解决灌溉问题找到的供水渠道,就农田的 是水利渠道。有时有雨天气干旱的原因导致土地缺水现象的产生,严重会使农作物损失,粮食部丰收,不利于农业发展。从而人们修建了小型的农田水利渠道以解决土地缺水时进行灌溉的措施。小型农田水 利渠道的修建,为了提高弄农民的收入,增加粮食收成起到了重要的作用。 (二)小型农田水利渠道目前存在的主要问题 我国为了发展农业事业而采取修建水利渠道的措施将缺水的农田进行灌溉,但是目前小型农田水利渠道中渗漏现象严重。其原因主要有:①没有加大修建力度,建立水利渠道修建体制。②材料质量不好,造成农田水利渠道在灌溉是材料遭到损坏,发生渗漏。③设备成本高,人们久久不愿意换新设备。导致设备实施的落后。④修建水利 的技术落后。 二、导致水利渠道渗漏的因素

(一)外界因素破坏 小型农田水利渠道工程是在土地上进行的,土地里面有老鼠、蚂蚁等动物的栖息地。其在管道中进行破坏,导致渗漏;小水位则不严重,水位高是还会发生渗漏的地方相连接,形成大规模的水利破坏,水量大量涌出以后,整个水利渠道崩溃。 (二)土地的因素 小型农田水利渠道工程修建在有砂石土的地方。砂石土没有土地粘性大,易于被水冲走。 (三)施工期间隐患 农田水利渠道干渠沿线的地形不一比较复杂,由于施工条件的局限、施工水平的有限,于是就遗留了许多的安全隐患。主要有以下几点:分段接头的地方处理不到位,逐步形成了空隙;在清理基底的时候处理的不彻底;渠道的堤身的填筑材料比较混杂,里面含有树根、树干等物体,这些物体年久腐蚀就在堤身形成孔洞,造成土块碾压不实,土块架空。 (四)人为因素的破坏 小型农田水利渠道工程中,人类肯定会在其上面频繁的走动,而人来在频繁活动的同时会增加小型农田水利渠道工程中土质的负担久而久之就会导致土地因人类的因素而造成土地松散。同时树木的砍伐也会为其增加负担。树木的砍伐会使一部分水土流失。流失过程中可能会导致距离较近的小型农田水利渠道工程遭到破坏,从而使水资源渗漏。 三、几种渠道防渗施工方法 (一)土料防渗

浅谈水利工程渠道防渗施工技术

浅谈水利工程渠道防渗施工技术 摘要:水利工程作为我国农业发展的基础性和辅助性工程,有利于维护农业生产关系、促进国民经济发展、保障社会和谐,对水利工程渠道防渗技术的研究是相关部门工作的重中之重。目前,农业发展所使用的灌溉技术不科学,导致出现了各种渗漏问题。为了有效节水,应该加强对水利渠道防渗技术的应用,对水利工程进行科学防渗。工作人员要充分了解水利工程防渗技术的特点,并利用其防渗性和坚固耐冲击的特点,提高水利工程建设的效率和质量。 关键词:水利工程;渠道防渗;施工技术 1导言 水利工程的防渗技术对于水利工程的实施和防渗技术的可持续发展具有重要意义。水利工程渠道防渗技术直接影响施工的质量,它不仅关系到水资源的利用率,而且对人们的日常生活同样有着深远影响。所以应该不断加强水利工程的渠道防渗技术的创新,根据渠道渗漏的种种问题,及时采取相应的技术措施,从而使水利工程能够造福广大人民群众。 2采取水利工程渠道防渗措施的意义 我国水资源丰富,但是人均占有量较少,可利用的水资源有限,增强水资源保护意识和节约用水意识,提高水资源的利用率势在必行。兴建水利工程能够将水资源的价值最大化,水利工程主要采用渠道方式输送水资源,在输送过程中如何降低水量流失成为十分关键的问题。有效的渠道防渗技术能够避免输送过程中水资源的浪费,一旦出现渗漏,渠水的可利用系数就将被大大降低,尤其是大中型灌溉区域,原本可利用的水资源就十分有限,加上渠水渗漏,灌溉面积减少,加剧水资源紧缺的问题。高质量的渠道防渗漏施工,可以有效减少后期维修工作量,节约工程成本。对于水利工程施工单位,渠道防渗施工技术是企业实力的重要体现形式,不断提高防渗技术有助于提高企业综合竞争力,促进企业长期稳定的发展。 3水利工程渠道出现渗漏的原因 3.1化学原因 水利工程渠道出现渗漏的化学原因是土壤中含有一定量的盐类和酸类物质,土壤和混凝土混合后会出现相应的化学反应,导致土壤局部出现了不同程度的变化,进而影响了混凝土的整体结构,给施工企业造成了较大的经济损失。 3.2施工原因 在水利工程施工建设当中,由于施工企业没有做好相关的工程管理工作,缺乏对水利工程建设的监督与管理,施工人员没有严格执行施工技术要点进行施工操作,缺乏施工质量意识,施工操作不规范,致使工程质量不达标。再加上施工单位缺乏对渗漏环节的质量控制,且施工技术较为单一,具有一定的滞后性。因此,水利工程建设质量无法得到保障,在一定程度上加剧了水利工程渠道渗漏的程度,为水利工程施工质量留下了安全隐患。当水利工程使用周期达到一定的期限时,必然会导致渠道发生渗漏的现象。 3.3冻胀原因 土壤当中含有大量的水分,当外界温度低至0℃以下时,呈现出降序下降的情况,基土内部的水分凝结膨胀,并且其体积面积不断增加。当水凝结成冰时,会对混凝土土板产生作用力。由于外力作用,致使混凝土土板发生位移,偏离了

水利工程渠道防渗意义及防渗技术措施

水利工程渠道防渗的意义及防渗技术措施【摘要】水利工程渠道的防渗具有重要的意义,能够有效地提高水资源的利用率,最大限度地利用好水资源。文章探讨了水利工程渠道防渗的重要意义,并提出了具体的防渗技术措施,希望能够最大限度的减少渗漏造成的水资源损失,提高水资源的利用率,推动我国国民经济的可持续发展。 我国是一个水资源匮乏的国家,研究表明在利用渠道对水资源进行运送时,50%至60%的水资源会由于渗漏而浪费,造成严重的水资源损失,不利于我国国民经济的可持续发展。本文探讨了水利工程渠道防渗的意义,并在此基础上提出了水利工程渠道防渗的技术措施,希望能够扭转由于渗漏问题而造成的水资源损失,提高水资源的利用率。 1.水利工程渠道防渗的意义 在水利工程中实行渠道方式具有重要的作用,能够切实有效的是水量的流失降低,推动节水型农业的发展。在大中型灌区推进渠道防渗非常有必要,一旦出现渠道渗漏,则会对渠水本身的可利用系数造成直接的影响,使灌溉面积的降低,浪费大量的水资源,造成水资源紧缺的情况加剧。与此同时,灌溉技术和农民所需要支付的水费也有所增加,甚至会严重的干扰整个工程的运行。因此而采取水利工程渠道防渗是非常有必要的,通过渠道防渗技术可以有效的提高渠水的可利用系数,最大程度的降低渠道输水的损失。不仅如此,水利工程渠道防渗还可以有效的降低渠床本身的糙率系数,加快渠道内的水流速

度,使整个渠道的送水能力增强,减少工程维修费用[1]。 2.水利工程渠道防渗的技术措施 2.1沥青材料防渗法 主要的沥青材料有沥青混凝、沥青砂浆、沥青玻璃等,沥青材料防渗法就是利用这几种沥青材料来进行防渗,利用沥青材料作为渠道的保护层,具有明显的防渗效果。研究表明,沥青材料防渗法能够减少百分之九十以上的渗漏量,其使用年限超过10年,最长的甚至能够达到25年。沥青材料具有良好的性能,而且适用于冻害严重的地区。 2.2膜料防渗法 所谓的膜料防渗法指的是用不透水的膜料来形成渠道的保护层,减少渠道水的渗漏,具有明显的防渗效果,能够减少90%至95%的渗漏量。膜料防渗法具有成本低廉、施工简便、工程量小、运输便利、材料轻便等优点,与一般防渗技术相比具有很大的优势,广泛应用于我国的南北部地区,在材料和气候温度的方面无严格的限制。然而膜料防渗法的缺点在于与土层的粘合性不高,对水渠的边缘稳定性有所不利,而且具有易老化、防穿刺能力低的问题。在施工的过程中必须保证膜层和土保护层的完整性,以确保工程的质量,先对渠槽进行灭草处理,再加工整块膜料,使之成为大幅,从下游部分开始进行铺设。在铺设的过程中要尽量减少膜料的褶皱,使其能够平贴渠道的地基。 2.3水泥土防渗法 水泥土防渗法主要是按照一定的比例将土料、水和水泥三种材料

渠道衬砌施工

渠道衬砌施工 由我局先期承建的南水北调中线京石段应急供水工程滹沱河倒虹吸工程Ⅱ标段,工程位于河北省正定县内,为南水北调中线总干渠的一部分,是南水北调先期开工的大型建筑物之一。工程由倒虹吸管身段、出口闸室段、出口渐变段、明渠段及附属建筑物组成。本标段总长1409.16m,其中明渠段202.16m。本标段渠道工程属河滩地段渠道,渠道过水断面采用梯形断面,整个过水断面采用现浇混凝土衬砌。渠底宽度为21m,两侧渠坡衬砌长度为22~ 27m ,衬砌坡长为21.98m,坡度为1:3,渠道内过水深度约为 5m,设计流量为150~ 170m 3 /s。渠道断面结构为:渠坡和渠底顶部15cm 厚的素混凝土衬砌板,衬砌板下铺二布一膜的复合土工膜防渗层,防渗层下面铺设有20~35cm 厚砂砾料保温层,保温层底部为渠道开挖的建基面。另由我局承建的南水调中线京石段应急供水工程渠道项目S6 标段,与滹沱河倒虹吸出口渠道相连。该标段工程是以渠道工程为主,渠道全长6.6km,属一般渠道段。渠道断面与倒虹吸出口渠道相同,整个过水断面仍采用现浇混凝土衬砌。渠道断面结构为:渠坡渠底顶部分别为10cm 和8cm 厚的素混凝土衬砌板,衬砌板下铺二布一膜的复合土工膜防渗层,防渗层下面铺设有3~5cm 厚聚笨乙烯泡沫保温板,保温板底部为渠道开挖的建基面。渠道结构典型断面见图1。. 5cm砂砾料垫层 4000 泥结碎石路面 6cm厚预制砼板混凝土框格复合土工膜 10cm混凝土 3cm聚苯乙烯保温板 3cm聚苯乙烯保温板 8cm 混凝土复合土工膜 1 9 7 8 4 0 0 0 4 0 0 0 4 0 0 0 4 0 0 0 4 0 0 0 4000 4000 2000 20850 4 9 1 7 渠道结构典型断面图 6 9 5 0 10000 缝附图1 图1 渠道结构典型断面图针对总干渠渠道工程结构断面尺寸大、素混凝土薄壁结构、混凝土衬砌板抗裂减糙要求高、衬砌板底部直接与加强防渗层和保温层接触等特点。如何进行大面积渠坡、渠底混凝土布料及连续浇筑,如何确保大面积现浇混凝土衬砌板的施工质量,如何有效保护衬砌板底部的加强防渗层和保温层,如何在有效工期内又好又快的完成渠道混凝土衬砌施工等问题,成为困扰渠道施工的难题。结合招标文件要求机械化衬砌施工要求,我局围绕着上述施工难题,开始了振碾式渠道混凝土衬砌机的研制工作。 2.渠道混凝土衬砌机研制 2.1 衬砌机组成(参见图2) 9 2.主桁架行走系统 1.主桁架系统 4.上小车布料系统 3.皮带输料系统 2.主桁架行走系统 5.下小车衬砌系统 6.总体操控系统振动碾压式渠

渠道防渗施工新技术

渠道防渗施工新技术 发表时间:2016-06-24T16:34:01.103Z 来源:《基层建设》2016年5期作者:朱楚汝 [导读] 水资源是世界宝贵的资源,它虽然分布广阔,但是并不是取之不尽用之不竭的。 肇庆市高要区水利水电工程质量安全监督站 526100 摘要:水资源是世界宝贵的资源,它虽然分布广阔,但是并不是取之不尽用之不竭的。水利工程可以有效地提高水资源的利用效率,解决水资源,但是在有些水利工程中会出现渗水现象,这对水利工程的效用产生很大影响,甚至会影响水利工程的使用寿命。所以,在水利渠道施工过程中大力应用防渗技术,可以防止水利工程出现渗漏现象, 关键词:水利;渠道;防渗技术;研究 前言 我国拥有的水资源是十分丰富的,排在世界的首位,在我国古代,人们的生产技术尚不发达,丰富的水资源给我国带来了很多灾害,其中以黄河为最。经过我国多年和自然灾害作斗争的经验,我国已经总结出了丰富的抗灾防灾措施,给我国社会和谐稳定发展提供了坚实的基础。渠道防渗工程是水利工程施工过程中的重中之重,它可以减少水利渠道工程输水的不必要损失,从根本上加强水资源的利用效率,达到节约水资源的目的,增强水利渠道的使用寿命,提升它的防渗效果。同时也是确保水利渠道的正常运作,发挥最大最用。 1.水利渠道的渗透因素 1.1 冻胀问题 水利渠道的冻胀破坏主要是由于冻胀应力分布不均匀,导致渠道混凝土表面被破坏形成渠道渗透。 1.1.1 持续低温 在北方一些严寒地带,冬天停止输水后,混凝土板块下的积水成饱和状态,遇到冷空气影响,结成冰晶状,使得混凝土板抬高了。当气温回升时,冰融化成水,又使得混凝土板块下沉。这样反反复复就会使得混凝土板块脱离板缝下滑,造成衬砌板被破坏。 1.1.2 渠道土壤的承载力 土壤在冻结时具有很强的承载力,基本不会被压缩。当土壤冻融时,承载力下降,就会导致水利渠道的地基变形。混凝土板块的衬砌结构板容易遭到破坏,形成渠道渗透。 1.2 地下水反渗 当灌溉地区灌溉后或下大雨后,水利渠道两旁的土壤会饱和,地下水位就会上升。当水利渠道输水灌溉时,渠道地下水位也会上升,所以暂时不会有危险。但是灌溉完成时停止了输水,渠道下的水位就会下降,导致两地水位很不平稳,侧水压力过大,会向内侧挤压,就造成了两侧土壤里的水向渠道地下反渗,使得混凝土板块移位或被破坏,形成渠道渗透。 1.3 耐久性 水利渠道是长久性运作的建筑工程,经过水利渠道引水的不断冲刷会对混凝土墙面及其它的防渗材料造成不断的侵蚀,使得防渗材料使用寿命减短。如果没有定期的维护和修建,就会造成水利渠道的崩溃使得引水中断,导致灌溉无法进行。 1.4土壤特殊化 我国有一部分地区的土质很特殊,如湿陷性黄土的地区,这使得修建水利渠道的施工难度提高,而且修建成本高,土地土壤变化大,质量得不到保证。加大了在这一地区修建水利渠道的难度。 2.我国水利工程渠道防渗施工方法 (1)土料防渗。土料防渗的优点是:可就地取材,成本低。其缺点是缺乏耐久性,经过多次的冷冻和融化,会使防渗层变得松散,甚至被剥蚀,最终起不到防渗作用。尽管土料防渗有诸多不足之处,随着防渗技术的进步和应用大型的碾压机械,它的应用依然很广泛。施工中所用土料的原材料并非是常规意义上的土料,需要把土料中的含有有机质的表层土和草皮、树根等杂物通过粉碎、过筛来清除;施工过程中需要注意的细节有:严格控制含水率和配合比,掌握好混合土料的干拌、湿拌先后次序;当防渗层厚度超多15厘米时要进行分层铺筑。土料铺筑要与夯实同步进行。 (2)砌石防渗。砌石防渗的优点:取材方便、容易施工、具有较强的抗磨性和抗腐蚀性。砌石防渗能够承受较大的渠道流速,对渠道有较强的稳定作用。在我国,砌石防渗渠道往往不设置铺垫层,直接砌筑在渠基上。为了更好地使渠床与石板紧密结合,常常在两者之间铺设一层砂料或低标号砂浆,其厚度一般为2—3厘米。也有在防渗层下面铺设粘土、三合土、塑料薄膜等物质来提高防渗效果。 (3)膜料防渗。膜料防渗的优点:原料轻便且易于运送、张弛能力强、使用方便且造价低、抗腐蚀和抗渗透能力强等;但膜料也有其不可克服的缺点,主要有:寿命短、容易被刺破、因料面光滑而与土地缺少摩擦、容易造成边坡不稳等。膜料防渗施工需要注意的关键问题是:必须保持膜面的完整性和边坡的稳定性。 3.改善我国水利工程渠道防渗技术的对策和建议 (1)重视模板制作。以混凝土工程为例,模板属于非常重要的辅助作业,它对新浇筑的混凝土起着浇筑和定型作用,另外,它还兼管保护与改善混凝土表面质量的效果。当前的模板类型主要有钢模板、木模板、钢筋混凝土预制模板及混凝土模板。在安置模板时,其放样必须要以图纸的设计测量作为依据,并且要在重要结构上设置足够多的控制点,其目的是要保证模板在拼接过程中严密准确、表面平整不漏浆,而且不会发生过大的变形等。总之,模板的偏差必须控制在相关规定的允许范围之内。 (2)提高新技术、新设备、新材料的应用。施工人员的素质和能力直接关系到施工质量,因此,加强水利工程防渗管护施工人员的培训是一项基础性工作,只有提高他们的综合素质,才能保证工程设计的科学和防渗管护监理的严格。要不断加强各个领域之间的交流与合作,注重引进新技术、新设备和新材料,为新技术突破提供必要的物质支持。 (3)加大资金和技术的投入。我国水利工程渠道防渗施工体系必须以雄厚的资金和先进的技术做支撑。近几十年以来,我国的水利工程防护施工没有受到应有的重视,在资金投入方面更是远远满足不了其需要,从而导致我国水利工程渠道防渗设备落后、老化,渠道防

浅谈水利工程渠道防渗施工技术 赵毅博

浅谈水利工程渠道防渗施工技术赵毅博 发表时间:2019-10-09T16:49:12.813Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年13期作者:赵毅博葛攀[导读] 工作人员要充分了解水利工程防渗技术的特点,并利用其防渗性和坚固耐冲击的特点,提高水利工程建设的效率和质量。 1 身份证号码:41032619921006XXXX; 2 身份证号码:13042119940202XXXX 摘要:水利工程作为我国农业发展的基础性和辅助性工程,有利于维护农业生产关系、促进国民经济发展、保障社会和谐,对水利工程渠道防渗技术的研究是相关部门工作的重中之重。目前,农业发展所使用的灌溉技术不科学,导致出现了各种渗漏问题。为了有效节水,应该加强对水利渠道防渗技术的应用,对水利工程进行科学防渗。工作人员要充分了解水利工程防渗技术的特点,并利用其防渗性和坚固耐冲击的特点,提高水利工程建设的效率和质量。 关键词:水利工程;渠道防渗;施工技术 1导言 水利工程的防渗技术对于水利工程的实施和防渗技术的可持续发展具有重要意义。水利工程渠道防渗技术直接影响施工的质量,它不仅关系到水资源的利用率,而且对人们的日常生活同样有着深远影响。所以应该不断加强水利工程的渠道防渗技术的创新,根据渠道渗漏的种种问题,及时采取相应的技术措施,从而使水利工程能够造福广大人民群众。 2采取水利工程渠道防渗措施的意义 我国水资源丰富,但是人均占有量较少,可利用的水资源有限,增强水资源保护意识和节约用水意识,提高水资源的利用率势在必行。兴建水利工程能够将水资源的价值最大化,水利工程主要采用渠道方式输送水资源,在输送过程中如何降低水量流失成为十分关键的问题。有效的渠道防渗技术能够避免输送过程中水资源的浪费,一旦出现渗漏,渠水的可利用系数就将被大大降低,尤其是大中型灌溉区域,原本可利用的水资源就十分有限,加上渠水渗漏,灌溉面积减少,加剧水资源紧缺的问题。高质量的渠道防渗漏施工,可以有效减少后期维修工作量,节约工程成本。对于水利工程施工单位,渠道防渗施工技术是企业实力的重要体现形式,不断提高防渗技术有助于提高企业综合竞争力,促进企业长期稳定的发展。 3水利工程渠道出现渗漏的原因 3.1化学原因 水利工程渠道出现渗漏的化学原因是土壤中含有一定量的盐类和酸类物质,土壤和混凝土混合后会出现相应的化学反应,导致土壤局部出现了不同程度的变化,进而影响了混凝土的整体结构,给施工企业造成了较大的经济损失。 3.2施工原因 在水利工程施工建设当中,由于施工企业没有做好相关的工程管理工作,缺乏对水利工程建设的监督与管理,施工人员没有严格执行施工技术要点进行施工操作,缺乏施工质量意识,施工操作不规范,致使工程质量不达标。再加上施工单位缺乏对渗漏环节的质量控制,且施工技术较为单一,具有一定的滞后性。因此,水利工程建设质量无法得到保障,在一定程度上加剧了水利工程渠道渗漏的程度,为水利工程施工质量留下了安全隐患。当水利工程使用周期达到一定的期限时,必然会导致渠道发生渗漏的现象。 3.3冻胀原因 土壤当中含有大量的水分,当外界温度低至0℃以下时,呈现出降序下降的情况,基土内部的水分凝结膨胀,并且其体积面积不断增加。当水凝结成冰时,会对混凝土土板产生作用力。由于外力作用,致使混凝土土板发生位移,偏离了原来的位置,严重破坏了混凝土土板结构,致使水利工程出现渗漏现象。 4水利工程渠道防渗施工技术控制要点分析 4.1土料防渗 在渠基土夯实或在渠床表面铺筑的夯实涂料防渗层称为土料防渗,其防渗效果十分明显,施工人员可以就地取材,从而降低成本,提高经济效益,且操作流程简单。但这一施工技术的抗冻性较差,耐久性有限,适用于气候温和的地区和小型水利工程。水利工程对防渗技术要求较高,缺少相应的土料和沙石时,可通过衬砌的方式进行处理,再用土壤固化剂加固土壤。土料防渗的处理对象是防渗层,土料厚度应根据工程的实际情况确定,为了防止出现裂缝可适当设置伸缩缝。可以使用水泥砂浆强化土料的防渗层,提高渠道防渗质量。在选择混合土料和素土的过程中应确定其最大容重,并以此作为强度设计的重要依据。 4.2混凝土防渗 混凝土是一种由水泥、骨料、水组合而成的非均质性材料,在湿度、温度变化条件下硬化并在此基础上产生体质变形。在水利工程渠道防渗施工过程中降低混凝土最高温差和温度可以采取降低浇筑温度措施,只有在大工程中才能具备相应的条件。混凝土搅拌机出料、卸料、泵送、浇灌振捣等操作都会形成较高的温度,如果想要降温可根据不同季节采取相应的控制措施。例如在夏季施工时可将草包覆盖在整个长度水平输送管道上并对其喷洒冷水。与此同时也要合理安排混凝土施工进度,需要在上层混凝土初凝之前对下层混凝土进行浇筑,按施工缝处理方式处理层面,避免混凝土出现裂缝。在搅拌混凝土时应改变传统投料程序,先将水泥、水、砂搅拌后再依次投入石子搅拌,这种搅拌被称为裹砂法。其显著的优点在于无泌水,减少混凝土上层和下层强度差,可以有效地防止水分向水泥砂浆面和石子区域集中,保证硬化后的混凝土界面结构更加紧密。此外在混凝土拌合时可添加粉煤灰减少水泥用量,更能提高混凝土的抗裂性和耐久性。或添加引气剂提高混凝土的抗冻性、抗渗性和抗盐渍性。经实践得知,混凝土防渗技术有较好的适用性,便于施工管理,更具有占地面积小、抗盐渍性以及耐久性好等优势,可以加快渠道流速,提高防渗效果。 4.3伸缩缝防渗技术 水利工程受地质条件影响较大,很可能因为勘查阶段的疏忽或者施工质量问题而引发伸缩缝,进而导致渗水问题,根据渠道水流和泥沙情况对灌溉区进行改造,避免渗漏加重或引发其他关联性问题。当环境温度变化明显时,应加强地基防渗保护,避免温度变化引起的伸缩,在处理接缝的过程中,可以采用渠道间隔设计,一般间距在6米,这种间距对提高渠道稳定十分有效。当环境温度发生变化时,材料可能发生不同程度的变形,一旦处理不及时,很可能引发延伸问题,增加搭配难度。

防渗渠道施工工艺

(一)渠道结构及施工方法 渠道采用半圆形混凝土预制管断面,直径采用100cm半圆形,半圆顶部设计尺寸为宽50厘米,厚10厘米的砼板封顶,以便防止杂物掉进渠道内。 防渗渠道主要施工工艺为先开挖齿槽及对渠道进行修整成型,铺设防渗膜,铺筑反滤料,再进行混凝土预制槽安装。 1、地基处理 渠道防渗工程施工前,应对渠道进行施工放样,具体的放样尺寸应按照设计图纸要求进行。放样出渠道底脚线和渠口线,然后进行机械开挖或人工开挖,土方的开挖应提前进行,使得地基的土的水分在自然风干下尽量降低以增强土基的强度,减轻冬季冻胀的破坏。 根据不同的地形有的渠道需要开挖,有的渠道需要填方。挖方式渠道的基础比较坚硬,但其开挖面在开挖的过程中发生松动,在防渗体工程铺筑之前必须将其清理干净,然后回填,渠基整平、夯实。对于改建渠道防渗,应尽早的停止放水并扒松渠基风干,然后根据实际情况回填新土并分层夯实。 防渗渠道基槽的开挖首先用测量仪器按设计图纸的要求精确放线、测量出渠道的轴线,开挖控制边线、高程、边坡坡度,并做出标志明显,不易移动的标识。在进行渠道基槽面边坡开挖时,采用自上而下分层顺坡的方法进行,对渠道边的杂草、淤泥、树根、有机腐殖土全部彻底挖除。开挖时严格控制渠道防渗断面尺寸和高程,做到准确开挖,严禁欠挖或超挖,使整个基槽表面平整、顺直、基面无凹凸现象。施工开挖的弃土堆臵在渠道两侧以外低洼位臵,严禁堆臵在山洪流入渠道的斜坡及沟槽或两则渠道顶边坡上。 对渠道内的树根进行彻底挖除后,采用人工夯实,对基坑进行局部填筑补齐,对开挖施工中遇到的松散土还应进行夯实处理,每层铺土厚度,机械压实时,不应大于30cm;人工夯实时,不应大于20 cm,压实系数不小于0.9。 对渠道基槽内有淤积水或含水量较大的基土时,采用抽排、翻晒等方法,将淤积水抽干,并降低其含水量,使基土风干,直到填筑基面符合设计要求。 基槽处理和排水设施施工

水利工程渠道防渗施工技术分析 高丽香

水利工程渠道防渗施工技术分析高丽香 发表时间:2019-06-20T15:39:10.297Z 来源:《基层建设》2019年第9期作者:高丽香 [导读] 摘要:国家的经济发展和民生稳定离不开水利工程,我国作为一个农业大国,而大部分地区又处于温带,雨水季节性变化很大,旱涝灾害也很频繁,水利工程的修建直接关系到全国范围内旱涝灾害的预防和缓解,因而,科学合理的水利工程建设,既可以减轻自然灾害的损失,又能在一定程度上完善水路交通。 单县水务局山东单县 274300 摘要:国家的经济发展和民生稳定离不开水利工程,我国作为一个农业大国,而大部分地区又处于温带,雨水季节性变化很大,旱涝灾害也很频繁,水利工程的修建直接关系到全国范围内旱涝灾害的预防和缓解,因而,科学合理的水利工程建设,既可以减轻自然灾害的损失,又能在一定程度上完善水路交通。本文指出了目前我国水利工程渠道防渗施工中存在的问题,并且针对这些问题提出了一些解决建议。 关键词:水利工程;渠道防渗;施工;技术 为了提高水利工程使用期限,加强水利工程渠道防渗施工质量有着重要意义,就当前我国水利工程整体来看,水利工程施工部门为减少施工成本,提高水资源的循环利用率,往往都较为重视水利工程中的渠道防渗施工质量问题,但由于受一些不可避免的自然因素和施工技术问题影响,我国水利工程渠道防渗施工还存在着许多的缺陷,因此,水利工程部门应积极总结以往施工经验,及时制定水利管护措施,从而提高我国水利工程防渗施工质量。 一、影响水利工程渠道防渗施工质量的主要因素 渠道建设是水利工程的重要组成部分,而渠道渗漏问题一直都是影响水利工程质量问题的重要因素,就以往经验分析,导致水利工程渠道出现渗漏的因素很多,其中大致可分为三类,即物理因素、化学因素及人为施工因素。 (一)土壤中的化学成分,易导致水利工程渠道出现渗漏问题。 就一般情况来说,水利工程渠道施工主要采用的材料是混凝土板,在进行渠道施工时,混凝土与土壤完全融合到一起,土壤中所含的碱性物质、盐类物质与混凝土发生化学反应,导致混凝土出现不同程度的腐蚀,严重影响水利工程渠道的防渗施工质量。 (二)施工技术落后,影响水利工程渠道防渗施工质量。 与一些发达国家相比,我国的渠道防渗施工技术还十分落后,施工技术的落后成为渠道出现渗漏情况的主要因素之一,加之,一些水利施工人员在渠道防渗施工过程中,忽视操作规章制度的重要性,操作不规范,加大了施工过程完全事故发生的概率,影响水利渠道防渗整体施工质量。 (三)忽视水利工程渠道的后期维护,导致渠道出现渗漏情况。 在水利工程渠道防渗施工中,后期维护工作具有重要的意义,纵观我国水利工程施工整体,往往忽视了渠道防渗施工的后期维护的重要性,导致前期施工中问题得不到及时解决,情况恶化,使问题变得更为严重复杂,甚至影响人身安全,为水利工程单位经济损失不必要的损失。 (四)施工环境多变,加大了渠道防渗施工难度。 中国是一个环境多样,国土面积极大的国家。由于各省市区域跨度大,施工环境多变。在进行水利工程渠道防渗施工过程中,施工人员常遇到地基水分过高的情况,加之,温度的变化,地基水分出现结冰现象,地基受环境影响出现冻胀变化,使渠道中的混凝土板的承受能力受到影响,导致水利工程渠道出现渗漏情况。 二、我国水利工程渠道防渗施工方法 (1)土料防渗。土料防渗的优点是:可就地取材,成本低。其缺点是缺乏耐久性,经过多次的冷冻和融化,会使防渗层变得松散,甚至被剥蚀,最终起不到防渗作用。尽管土料防渗有诸多不足之处,随着防渗技术的进步和应用大型的碾压机械,它的应用依然很广泛。施工中所用土料的原材料并非是常规意义上的土料,需要把土料中的含有有机质的表层土和草皮、树根等杂物通过粉碎、过筛来清除;施工过程中需要注意的细节有:严格控制含水率和配合比,掌握好混合土料的干拌、湿拌先后次序;当防渗层厚度超多15厘米时要进行分层铺筑。土料铺筑要与夯实同步进行。 (2)砌石防渗。砌石防渗的优点:取材方便、容易施工、具有较强的抗磨性和抗腐蚀性。砌石防渗能够承受较大的渠道流速,对渠道有较强的稳定作用。在我国,砌石防渗渠道往往不设置铺垫层,直接砌筑在渠基上。为了更好地使渠床与石板紧密结合,常常在两者之间铺设一层砂料或低标号砂浆,其厚度一般为2―3厘米。也有在防渗层下面铺设粘土、三合土、塑料薄膜等物质来提高防渗效果。 (3)膜料防渗。膜料防渗的优点:原料轻便且易于运送、张弛能力强、使用方便且造价低、抗腐蚀和抗渗透能力强等;但膜料也有其不可克服的缺点,主要有:寿命短、容易被刺破、因料面光滑而与土地缺少摩擦、容易造成边坡不稳等。膜料防渗施工需要注意的关键问题是:必须保持膜面的完整性和边坡的稳定性。 三、水利工程渠道防渗施工管护技术分析 1、对预制混凝土板冻胀问题的措施 在水利渠道防渗施工中,由于预制的混凝土板常受环境影响出现冻胀现象。严重影响渠道的防渗质量,因此,施工人员在进行施工时,应仔细检查预制混凝土板是否有冻胀现象,对于因冻胀而隆起的预制混凝土板,应在施工前压平,并采用聚苯材料进行保温铺设,在保温材料铺设后还需铺设塑料薄膜,然后在进行找平,最后,在进行混凝土板的铺设施工。 2、伸缩缝修复方式分析 与传统的伸缩缝修复方式相比,水利渠道防渗施工中伸缩缝修复方式有着明显的区分,对于水利工程渠道中的伸缩缝修复,施工人员应利用焦油胶泥材料进行填补,在进行填补前,首先,施工人员应仔细检查伸缩缝是否干净,其次,要着重注意填补的密度是否均匀。从而达到伸缩缝修复目的,提高水利工程渠道防渗施工的整体质量。 结语 水利工程渠道防渗技术和管护措施对整个防渗系统起着至关重要的作用,科学合理的设计和施工,不仅可以节约大量的水资源,而且可以推动整个渠道防渗体系的完善与发展。目前,我国的渠道防渗体系虽然存在诸多问题,只要我们积极的去面对,加强对水利工程渠道

相关主题