摘要：为了减少渠道渗漏造成的水资源浪费，灌区改造的一个重要环节就是渠道防渗处理，因此本文介绍了渠道防渗技术的类型与特点，并结合渠道防渗技术在灌区改造工程中应用对相关内容进行了分析。
关键词：灌区改造工程；渠道防渗
我国是一个水资源比较贫乏的国家，2012年人均水资源只有2100m3，仅为世界人均水平的28%。建设节水型社会是实现可持续发展的重要基础，而农业是用水大户，灌溉用水量接近全国供水量的2/3，所以建设节水型社会首先应从建设节水型农业做起。节水农业又应从节水灌溉做起，如采用滴灌、喷灌技术，同时渠道防渗也是节水灌溉的重要措施。根据相关资料[1]，干渠、支渠防渗后渠道水利用系数可以从0.8分别提高至0.95和0.94，斗渠和农渠防渗后渠道水利用系数也可以分别从0.8、0.88提高至0.92。可见，渠道防渗节水效果显著，它在建设节水型农业方面的意义重大，因此本文对灌区改造渠道防渗技术进行了分析。
1 渠道防渗技术类型与特点
1.1 砌石防渗技术
砌石防渗是在渠道表面砌筑护石面层，以减少渠道渗漏。通常，应用于石料资源丰富的地区。砌筑时，石料必须冲洗干净，并采用分层砌筑方法[2]。砌石防渗的优点是耐磨、防冲击、抗冻，但防渗效果一般，有可能达不到最大渗漏量（0.09～0.25）m3•m-2•d-1的标准要求。
1.2 混凝土防渗技术
混凝土防渗就是在渠道表面浇筑或喷射一层混凝土，也可铺设一层预制混凝土板，以此提高渠道防渗效果。混凝土防渗性好、抗冲刷、耐久性优良，可用于不同地区的多种场合。现浇混凝土整体性好，防渗效果容易达到最大渗漏量（0.04～0.14）m3•m-2•d-1的标准要求，但受到自身收缩、温差、地下水、荷载、老化等综合作用，混凝土衬砌容易开裂，从而增加渗漏量，这是它的不足[3]。喷射混凝土一般用于岩基、风化岩基渠道或者深挖方、高填方渠道的防渗。预制混凝土板可根据渠道截面要求预制，异地预制可减小现场支模工作，但消耗大量模具材料。
1.3 沥青混凝土防渗技术
沥青混凝土是采用沥青与砂、石、矿粉等配制的混凝土，分为现浇和预制两种做法。防渗效果易于达到最大渗漏量（0.04～0.14）m3•m-2•d-1的标准要求，而且沥青混凝土具有一定的柔韧性，可适应地基变形，不像普通混凝土那样容易开裂。
1.4 土料防渗与水泥土防渗技术
这两种防渗技术过去在一些地区应用较多，主要优点是材料来源广泛、施工简便、造价低，但在《渠道防渗工程技术规范》（GB/T 50600-2010）中并未收入这两种防渗技术，可见它们存在一些缺陷，主要是强度、抗冻性、耐久性较差。土料包括黏性土、灰土、三合土、四合土等，土料铺设在渠道表面后要分层碾压，总厚度应达到15cm以上，同时应控制土的含水量与最佳含水率的误差不超过1%。水泥土是黏土、水泥和水按一定比例混合均匀，铺设到渠道表面后也需要分层碾压，同时还要像混凝土一样进行养护，每天洒水2～3次，连续养护14d以上。
1.5 膜料防渗技术
膜料防渗是在渠道中铺设土工膜、塑料薄膜、膨润土防水毯、防水卷材等材料，面上再做保护层的防渗技术。这种防渗技术标准要求的最大渗漏量可以达到（0.04～0.08）m3•m-2•d-1，在所有技术中防渗效果最优，另外还具有防渗层薄、重量轻的优点。膜料搭接可采用焊接（粘结）加缝合的方法。
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2 渠道防渗技术在灌区改造工程中的应用
2.1 工程概况
某渠道横断面为梯形，采用膜料防渗与混凝土防渗结合形式。膜料采用复合土工膜，混凝土防渗采用强度C20、抗冻F150、抗渗W6、厚10cm混凝土。施工流程为：敷设排水设施→渠床整理、平整、压实→铺设复合土工膜→混凝土浇筑仓位验收→混凝土浇筑→混凝土面板切缝与填缝、养护。本文主要介绍与防渗相关的土工膜铺设、混凝土浇筑、伸缩缝施工几部分内容。
2.2 复合土工膜铺设
铺膜前，应对膜下基面进行整理、平整和压实。机械对渠床进行清理后，人工进行精细整理，再用碾压设备压实，验收平整度≤10mm/2m。局部超挖，应采用粗砂回填压实。渠底可能还要铺设砂垫层。复合土工膜要仔细检查，避免有砂眼、破洞，有则需要修补或更换。铺设时，土工膜应从渠道一侧顶部铺下来，到达渠底后再铺上另一侧渠坡的顶部。铺设方向应从下游往上游方向发展，并且上游幅盖住下游幅，接缝应垂直于水流方向。接缝宽度≥10cm。复合土工膜的连接，上下层的布采用便携式缝纫机缝合，中间的土工膜采用专用焊机焊接。先缝合下层布，再焊接土工膜，经检验焊接质量合格后才能缝合上层布。焊接质量采用目测、充气试验、拉伸强度抽样的方法进行检测。要求目测无影响焊接质量的瑕疵，充气0.15～0.25MPa维持5min压力无下降为合格，拉伸强度不低于母材强度的80%为合格。为避免施工过程中损伤土工膜，上膜人员必须穿软底鞋。
2.3 混凝土浇筑
混凝土浇筑前，检查模板安装质量。采用衬砌机浇筑混凝土时，为避免损坏土工膜，应注意侧模的安装方式，宜采用砂袋固定侧模。混凝土拌和应按试验确定的配合比进行配料，并确保运输通道的畅通，一旦开盘混凝土必须连续供应。混凝土拌和时，每盘要检查坍落度、水灰比、含气量、温度等指标，发现偏差必须及时调整。土基应洒水润湿，石基冲洗干净后铺设砂垫层和土工膜。衬砌机浇筑时，应先做试验验证施工工艺的合理性。试验段长度不应短于100m。确定最佳施工参数后进行连续施工。同时安排人员修整切缝和抹面压光。混凝土表面无泌水后喷洒养护剂进行养护。人工浇筑混凝土时，人工铺料，渠坡采用 50插入式振捣器振捣，渠底可采用平板振捣器振捣。振捣后及时跟进收浆抹面。
2.4 混凝土面板切缝与填缝
混凝土面板浇筑后视强度进行切缝。一般以同时取样试件抗压强度达到3～5MPa时，即可跟进切缝。为避免切缝时切穿土工膜，在铺设土工膜时，就在切缝位置垫上厚1cm、宽10cm的沥青木板，并以胶带固定。切割前，采用墨线弹出纵横缝位置，然后采用切割机切缝。切缝时，为防止出现飞棱掉角现象，应从混凝土衬砌段中间部位横缝切起，切完仍从剩余部分的中间部位切割。全部横缝切完后再从下至上逐道切割纵缝。切缝后将缝内杂物清理干净，缝周围也用压缩空气吹干净，然后在切缝两侧粘贴2cm宽胶带。先在缝内填塞闭孔聚苯乙烯泡沫板，预留2cm的深度用于打双组分聚硫密封胶。聚硫密封胶的A、B组分必须充分搅拌混匀，然后装入黄油枪内并往缝内打胶。密封胶填满后，随即用刮刀压紧并刮平，切缝两侧的胶带也可撕去。
2.5 混凝土面板养护
气温较高时，混凝土面板上应及时洒水养护，同时覆盖土工布和塑料薄膜。连续养护时间不得少于28d。
3 结语
渠道防渗是建设节水型农业的关键环节之一，同时灌区改造也是一项长期性的任务。为了达到最佳节水效果，采用先进的防渗技术是必不可少的，同时在项目实施过程中，还必须加强质量控制和监督管理，只有将技术与管理紧密结合才能有效保证工程质量。本文介绍了多种防渗技术，在实践中应结合实际情况灵活把握。
参考文献：
[1]张学荣，盛岩.节水建设与渠道防渗措施关系分析[J].水利规划与设计，2014（3）：24-25.
[2]周来国.渠道防渗技术在灌区改造工程建设中的应用[J].水利科技与经济，2014，20（7）：122-123.
[3]陈剑刚.浅议混凝土防渗渠道施工技术[J].陕西水利，2016（2）：54-55.
论文作者:张锡海
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/20
标签：防渗论文; 混凝土论文; 渠道论文; 技术论文; 灌区论文; 土工膜论文; 沥青论文; 《基层建设》2017年第22期论文;