水利渠道施工中防渗技术探析.docx

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我国水资源总量虽然很丰富,但地域广阔,人均水资源拥有量并不多且时空分布很不均匀,水旱灾害频繁且严重。水利渠道工程是我国水利工程的重要组成部分,众多的水利渠道工程的建设,在很大程度上缓解了一些地区的饮用水资源和工农业用水紧张局面,有力的保障了当地社会经济的发展。而渗漏不仅严重影响水利渠道工程的安全运行,同时也直接影响水资源输送的有效率,因此,水利工程施工质量尤其是防渗施工质量事关重大。
一、水利渠道施工防渗的重要作用分析
水利渠道工程承担着夸区域输水的重要任务,是保障输水目标区域工农业生产和日常生活用水的主要途径和方式,具有重要的经济效益,同时还具有广泛的社会效益。渠道的渗漏不仅降低了渠系水的利用系数,浪费了水资源,而且还会增加人们的水费负担,甚至会危及水利渠道工程的安全运行。因此,如何在水利渠道工程施工做好防渗措施,有效减少输水过程水量损失,是发展节水型社会行之有效的主要节水技术。
二、水利渠道工程产生渗漏的主要因素分析
(一)渠道基础因素
在我国当前的水利渠道工程施工中,基础一般都采用天然土基为主,只有少量采用沙砾地基。因此在施工中成分控制不同所采用的施工措施和工艺也不尽相同。沉陷裂缝常见于渠基换填处,高填方渠道
和工程地质不稳定地区,呈较大的贯穿性沉陷裂缝,往往上下或左右有一定的错距。其产生原因是混凝土下的地基或垫层压实不均匀,局部有松软土基,夯实不够,渠道填方预沉降不够。因此,渠道基础施工质量如果达不到要求,必然会对后续的渠道防渗混凝土衬砌工程埋有隐患,进而在工程运行之中呈现出较大的沉陷现象和位移,导致渠道工程渗漏隐患的频繁发生。
(二)土坝体渗漏因素
由背水坝坡渗水所致,包括坝坡的出溢比降大于允许比降而产生的渗透破坏,以及渗水集中后造成对坡面的水流冲刷。当堤身发生集中渗流且冲刷力大于土体的渗透强度时,在集中渗流处就会产生接触冲刷破坏。由于接触冲刷的发展速度往往较快,因此对堤防的威胁很大。
(三)渠道混凝土施工因素
1、支模安装施工因素
在混凝土水利渠道中,通常采用木模板和钢模板对其进行固定于
支撑。在模板的安装过程中,如果混凝土模板安装出现了偏差、变形
过大、接缝开裂等现象,比如相邻模板之间的拼接高度不符合设计要
求,低于或超过了设计规范,不及时采取措施加以处理,都会引起混
凝土渠道工程出现渗漏问题。
2、干缩裂缝
混凝土容易产生干缩裂缝,尤其是水利渠道工程中板类或较薄的
平面混凝土结构。其主要原因是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而
导致变形不同的结果。混凝土受天气条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小,变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝,相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。
三、水利渠道工程施工中的防渗技术
(一)做好水利渠道基础的防渗处理
渠道基础施工时,先对渠道进行施工放样。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。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。填方式渠道的基础比较松散,在衬砌前迎接和灌溉用水有意识的加大水位对渠道进行浸水预沉,但仍然难以达到衬砌所需的密实度的要求,必须进行夯实。若基础含水量较大,甚至为饱和状态时,为了填筑施工使基土风干可采用抽排、翻晒等方法降低含水量。
(二)防渗材料的应用
采用复合土工膜防渗,
1、防渗膜料
膜料防渗本身具有良好的防渗漏性能,并且材料本身的质地比较轻巧,运输便宜,具有良好的变形能力以及抗腐蚀性能,施工过程中工艺简单快速,造价最低。但是膜料本身的抗穿刺能力比较弱,并且极易老化,与土之间的摩擦系数较小,并不满足渠道本身的边坡稳定
性要求。在进行施工的过程中,为了最大限度的提升施工的质量,应
当对土保护层以及膜层的完整性进行保证。 同时,当渠槽进行过灭草
处理以后,必须根据渠道的实际大小,将整块膜料进行加工,最终成
为大幅,并且从整个渠道的下游部分向上游部分进行铺设施工, 膜料
本身应当保持小的褶皱,与渠道地基平贴在一起。
2、复合土工膜
一布一膜土工布,由于其抗拉强度较高,抗穿透能力和抗老化性
能好,可不设过渡层。此外,土工布表面摩擦力大防滑效果好,便于
安砌或浇筑砼板。与塑料膜防渗相比,具有施工简单、质量可靠、提
高工效等优点。干、支渠防渗工程大都采用这种板膜复合结构形式,
即采用土工布柔性材料做防渗层,其上再用C15砼刚性材料做为保护
层,厚度一般7-10cm。
(三)混凝土施工中的防渗技术
1、模板防渗安装措施
模板的安装必须按照设计图纸测量放样, 对重要结构应多设控制
点,以利于检查校核。渠道衬砌模板的安装必须支撑在稳固的地基上,
并且支撑面积应当设置的比木板搭, 这样能够避免在施工中防止模板
发生位移和滑动现象,从而保证了模板工程的施工质量和混凝土表面
的完整性、光滑性。模板要求拼装严密准确,不漏浆,表面平整,不
产生过大变形,安装尺寸允许偏差值不得超过《水工混凝土施工规范》
的规定。
2、科学选择混凝土原材料
水泥是渠道衬砌的主要材料,应根据工程的具体情况合理选用质量较好的水泥,水泥在运输和储存过程中应防水、防潮。砂、石子料其质量是否符合渠道混凝土衬砌质量要求,也直接影响混凝土的施工衬砌质量。对混凝土渠道衬砌而言,应选用较大的粗骨料粒径。混凝土施工配合比必须通过实验确定,满足设计技术指标和施工要求,并经审批后方可使用。混凝土施工配料必须经审核后签发,并严格按签发的混凝土施工配料单进行配料,严禁擅自更改。
3、做好混凝土浇筑时的质量控制工作
在浇筑混凝土前,对于砂砾地基应清理杂物,整平建基面。渠床
干燥起土应首先洒水湿润,以避免浇筑好的混凝土板因水分过度流失
表面出现细裂纹。混凝土衬砌渠道的施工多采用按伸缩缝分块浇筑,
渠底、渠坡一般都采用跳仓浇筑。通常是先浇渠底后浇渠坡,最后浇
压顶,其优点是先浇得渠底衬砌板可作为渠坡浇筑时的支承。 卸入仓
内成堆混凝土料应及时平仓振捣,人工平仓、刮杠刮平。严禁以振捣
代替平仓,振捣时间以混凝土粗骨料不再明显下沉并以开始泛浆为
准,应避免欠振或过振。采用平面振捣器振捣时,则将混凝土按模板的高度全部铺满仓面,整平表面,即可开始振捣。。
4、收面与养护措施
做好混凝土衬砌的收面工作,可以降低糙率,增强防渗效果,延
长使用年限。收面应在浇筑完混凝土立即用原浆进行收面, 不得另外
板砂浆收面,不得洒水收面。收面工作要求做到表面平整光滑,无石
子外漏,无蜂窝麻面。最常用的养护方法在混凝土的表面覆盖湿草帘。
根据实用水泥和气温的不同养护的时间也不同, 养护要勤洒水,始终
保持混凝土表面湿润状态。
总结:水利渠道工程的防渗工作事关人民群众的日常生活和工农
业经济的正常发展,同时对水利渠道工程的结构强度和稳定性具有直
接的影响。因此,有关部分和相关施工技术人员必须通过认真分析水
利渠道工程产生渗漏的原因,采取科学有效的防渗施工技术以减少和
控制渗漏的产生和扩展。