摘要:现在的灌区渠道因为年久失修,导致不同程度的损坏,加固灌区渠道并让其继续发挥农田灌溉作用是目前水利工程中不可或缺的选择。往往在实际渠道施工过程中,存在着诸多不利因素,影响了渠道防渗功能的发挥,进而影响渠道的正常使用。本文主要分析渠道衬砌施工中出现渗透问题的原因,并根据原因提出合理的意见。
关键词:灌区;渠道渗漏;问题;探讨
1、渠道施工中做好防渗工作的重要性
(1)要想保证渠道的顺利运行,做好其防渗漏工作是必不可少的,因为水工建筑物的施工会受到很多因素的影响,特别是地质环境的影响,在施工的过程中如果防渗漏施工技术不到位,很容易引发一些质量病害导致渠道出现渗漏的现象,这不仅可能会使自身的渠道受损,而且可能危及周边农田,所以必须加强对防渗技术水平的提高,以更好地确保渠道的安全及稳定。
(2)渠道一般所处的环境相对复杂,渠道自身要受到水冲击形成的压力,因此如果在施工中防渗工作做的不到位的话,会使渠道稳定性遭到威胁,而渠道作为水工建筑是水利工程的重要保障,这将会影响水利工程的安全。
(3)在整个灌区提升改造工程的建设中,对渠道施工的投入比例比较大,如果没有做好防渗漏施工技术工作导致其发生渗漏现象,就会使灌溉渠道的整体性遭到破坏,这不仅会造成原有的建设资金浪费,还会增加很多后期维护的成本。
(4)在灌区工程的周围往往会有很多农田,灌区渠道的安全是农田建设的根本保障,如果渠道发生渗漏现象,就会导致灌区渠道稳定性差,一旦发生较大的洪水灾害,就可能会危及周围的农田。对此,必须要做好水利工程防渗漏的施工技术工作。
2、分析导致渠道渗透的原因
2.1、衬砌渠道施工中的质量因素
衬砌渠道施工中的质量因素主要有两个方面:地基因素和施工因素。渠道衬砌的质量因素是导致渠道渗透的重要原因。
水利工程施工中的地质条件、土壤条件和水文环境等都不一样。如果灌区渠道的地基条件在防渗漏条件之外,就会对衬砌渠道造成一定程度的破坏。例如,灌区在冬季施工时,会遇到冻胀土现象,气温温差大时,土壤中含水较大时,夜间会产生一定的冻结,在冻结作用下土壤与水分会连接在一起,容易使得地基出现滑移、坍塌等破坏的现象。另外,当冻胀土中的水融化时,会给地基带来一定的冻胀应力,使得衬砌渠道工程中的浆砌石结构出现渗透现象,直接影响了衬砌渠道的使用寿命。
在渠道工程的衬砌施工过程中,施工操作是否良好,施工质量是否得到保证,对于渠道的使用性能会产生一定的影响,也会给渠道工程的整体质量带来影响。一般来说,导致渠道渗漏的施工因素主要包括:第一,在衬砌渠道的施工过程中,操作人员没有严格按照施工标准进行施工,使得衬砌结构连接不严密,出现了不同结构中的配合度差的现象,导致了渗漏问题。第二,在衬砌渠道的施工过程中,砂浆或混凝土的配合不均匀,搅拌、振捣等没有达到规定的标准,这就影响了衬砌渠道的材料运用,导致砂浆或混凝土难以发挥防渗功能,最终也导致了渗漏问题。第三,在衬砌渠道的施工结束之后,没有对砂浆或混凝土进行好养护,砂浆或混凝土材料的强度达不到标准,很难承受高频率、压力大的水流,最终使得渠道出现渗漏现象。
2.2、冻胀因素
冻胀因素对于衬砌渠道产生的冻胀破坏主要原因在于冻胀应力的分布不合理,破坏了水利工程的衬砌渠道,从而产生了渗漏问题。具体说来,造成冻胀应力分布不合理的原因主要有以下几种:第一,水分补给造成的冻胀应力分布不合理。我们知道,土壤中存在着一定的水分补给通道,而冻胀会出现在土壤中的自由水及毛细水的补给中,当其补给达到一定的限度的时候,受到温度的影响会出现体积受冻膨胀现象,进而导致了衬砌渠道的破坏。第二,基床冻胀造成的冻胀应力分布不合理。当温度降低一定程度,土壤出现冻结状况,导致基床承担了较大的承载力,而当温度回升,冻结现象退却之后,承载力会大大降低,可压缩度就被提高,导致了基床本身的变形,从而使得渠道出现渗漏现象。
2.3、地下水反渗因素
衬砌渠道底部存在分渗因素,主要是因为土壤内部的摩擦角不断变大,让渠道底部垫层与土壤的附着力越来越小,当底部垫层出现变形或者隆起现象的时候,渠道衬砌时也就存在了坍塌问题,从而出现了大面积的土壤流失现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在渠道灌溉和倾盆大雨之后,渠坡的地下水位急剧上升,在流量大的前提下渠道本身还能经受住考验,但当渠道的水位降低,停止输水之后,土壤两侧的地下水位差较为明显,水压不断增加,如果渠道内部没有采取反渗措施,势必导致土壤中的水分向渠道方向反渗。而在渠道中,由土壤向渠道反渗的水造成了渠道内部的排水不通,堆积在渠道内部的水对渠道护坡产生压力,会破坏渠道的护坡整体性,从而导致了严重的渠道渗漏问题。
3、针对衬砌渠道渗漏问题提出合理的意见
3.1、针对冻胀破坏因素提出的意见
在防止渠道因为冻胀因素产生破坏的过程中,我们可以采用很多方式。例如,运用新型保温材料来处置土壤的冻胀问题,确保渠道基土不受到低温的影响;采用U形或者矩形断面来取代梯形断面等改变渠道的结构形式来解决冻胀破坏渠道渗漏问题;充分利用大颗粒的土质替换细颗粒的土质,确保冻胀之后的土壤对于渠道衬砌底部与护坡连接处产生的冻胀应力变小等方式都是有效解决冻胀破坏问题的方式。但是,每一种处理方式都有一定的适用范围,在使用的过程中应该根据工程的地质基础、土壤性质、地基条件等,采用适合的方法来解决问题。
3.2、针对反渗破坏因素提出的意见
针对反渗破坏因素,可以分为雨水垂直下渗和地下水反渗两种情况进行分析。对于雨水垂直下渗,可以通过优化结构型式,选择性能较好的材料,选择先进的施工工艺,注重加强检测等方法来防止雨水下渗破坏衬砌渠道的结构现象发生。而针对地下水的反渗,可以通过设置横向的排水渗透,在渠道内部采取反渗措施,在渠顶和护坡基层中间设置级配碎石反渗层,让地下水能够通过级配碎石反渗层流入到横向排水沟中,进而减少地下水对渠道底部和与护坡连接处的压力。
3.3、针对衬砌渠道施工质量因素提出的意见
首先,要处理好渠道的地基因素,防止地基因素对渠道的防渗功能产生影响。针对不同的地质条件,要选择不同的地基处理方法。例如,针对软土地基,可以通过排水、抛块石、减少开挖边坡角度等方法来加强软土地基的承载力,确保符合地基的要求;针对砂壤土、粉细砂、中砂土等类型的地基,要利用无湿陷性的材料进行填筑,还要在填筑和碾压中控制好填筑厚度,含水量,碾压程度等,有效避免砂土液化流失造成的地基不稳现象。
其次,要改善施工方法和施工技术,提高施工质量,有效防止衬砌护坡破损。在衬砌渠道施工过程中,因为施工中各种质量原因普遍造成了渠道护坡不同程度的破损,在一定程度上影响了衬砌结构的功能发挥,严重时还会出现安全事故。通常情况下,防止护坡破损的方法主要有:清理护坡基层浮渣;加强断面检测;保证坡道的平稳;控制砂浆本身质量;控制砂浆拌合方式和速度,确保密实;加强砂浆养护。
此外,在衬砌渠道的施工过程中,要合理采用防渗技术,确保施工质量,提高渠道的防渗能力。在采用防渗技术方面,要注意采用合理的结构和材料,按照衬砌渠道的防渗要求。一般说来,反渗技术主要有土料防渗、水泥土防渗、混凝土衬砌渠道防渗、膜料防渗、沥青混凝土衬砌结构防渗等,对于采用何种技术,需要结合渠道工程的地质条件、施工条件等特征来定。在目前使用的各种衬砌渠道中,存在着一些渗漏问题,不仅影响了渠道的使用效率,还影响了渠道的使用寿命。在渠道施工过程中,要根据具体的地基条件、施工条件、施工环境等,采用合适的防渗技术和防渗手段,保证施工材料和施工标准,全面提高渠道的防渗能力。
4、结束语
随着我国水利建设的不断发展,维修加固老旧渠道也越来越多,渠道在农田水利发展中发挥的作用也越来越明显,由于渠道在运行过程中,周围的环境较差,受河流的冲刷严重,对渠道的安全问题存在这很大的威胁,极易造成渗漏现象的发生。所以做好渠道防渗漏施工尤为重要,这样既可以将充分运用建设资金,还能提高渠道的使用寿命,更好的为农田水利服务。
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作者简介:李文龙、出生于1988年5月17日、山东临沂水利工程总公司、工程师、13468115553
1、李文龙 2、张宁 3、朱京明
论文作者:李文龙,张宁,朱京明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/23
标签:渠道论文; 防渗论文; 灌区论文; 地基论文; 因素论文; 护坡论文; 土壤论文; 《基层建设》2019年第2期论文;