王寒芳 朱琳琳 史颖鸽 白龙飞
(河南省洛阳市嵩县水利局,河南 洛阳 471400)
目前随着污染的日益加重,从空气污染一直蔓延到现在的水质污染,我国可用的水资源日益减少,水资源供需矛盾越来越尖锐,所以我国提出构建节水型社会。据统计我国的农业用水占全国总水量的二分之一,但是农田周边的水利渠道的水利用率却很低,很大的原因在于渠道的渗漏,我国对此也十分重视,组织专家学者对渠道防渗漏的新技术和新材料展开广泛的论证和研究,也取得了很大的成果。现代的水利渠道工程结合新的材料、新的施工工艺,注意施工的管理,对施工工序进行严格把关,对提高渠道的防渗漏能力有很大的效果。
由于水利渠道所在的地理位置不同,这就导致当地的土质也不尽相同,对于不同的土质应该选用不同的施工材料。对于当地气候比较温和的中小型水利渠道,在进行防渗漏设计时应该以沙、石、素土或者石灰等材质首选,也可以就地取材,这就减少了施工成本,施工工艺也比较简单,使用寿命能够达到20年。但是应用这种材料,虽然经济上比较低廉,但是在抗冻能力上就比较差了,更重要的是它的工程质量不能够保障。所以说这种设计只能应用到那些气候温和的地区。
还有一种施工材料也是现在普遍使用的材料,那就是水泥土材料,这种材料大多用在河床周围有壤土和沙壤土的地方,包括干硬性水泥和塑形水泥,这种材料同样可以就地取材,造价方面比较低廉,使用年限最大能够达到30年。
如果当地气候常年处于寒带,那上述两种材料的防渗漏效果就不是很理想,我们就要选用更加抗冻性强的材质。石料类的材质常常是这些地区来建造水利渠道的首选,这种原材料以水泥、石板、料石为主。对于抗冻性要求很高的水利渠道工程,这种材料能够达到预期的效果,它的使用寿命能够达到40年,但是由于石块体积大、质量大,施工过程比较困难,比较费人力,石块与石块之间的间隔相对其他材料比较大,所以防渗漏效果不是很明显。
随着现代技术的发展,各种新材料也不断应用到我们的日常生活中,塑料膜类就是最近发展起来的一种新材料,与上面三种防渗漏的材料相比,这种材料最大的特点就是质量轻,在运输方面比较方便。根据理论,这种材料应该比上述三种材料的防渗漏的效果的要好,常常被用于一些流速低中小型的渠道,它的造价也比较便宜,可以达到30年的使用年限。这种材料和其他材料的混合使用时,效果也比较好,经常与土料、水泥、砂石等材料混合使用,可以达到最佳的防渗漏效果。
还有一种材料在水利渠道施工过程中也经常被用到,它就是沥青类材料。在实际水利渠道施工过程中,这种材料的防渗漏效果是最好的,它能够适应不同的气候环境,所以它对环境的要求不是很大。但是这种材料也有自身的缺点,造价比较高,而且原材料的资源比较稀缺,所以一般在一些气候恶劣,或者经常有冻害灾害的地区,这种材料会被经常使用。
第一种技术就是混凝土板衬及薄膜双层防渗漏技术。这种技术的方法就是,拆除滑坡和损坏的混凝土土板,再使用未损坏的混凝土块替换那些损坏的混凝土块,把周边杂物清除干净,对于出现凹坑、裂缝的地段应该填补夯实,然后往混凝土块缝隙处铺上一些细碎石块,使其平面密实平整,然后用塑料薄膜进行铺设。进行铺设完成后,再用砂浆拌合均匀的铺在塑料薄膜上,混凝土板衬的顺序是先渠底后渠坡,混凝土必须靠实在渠底的混凝土土板上。最后一道工序就是进行勾缝,用水泥砂浆将勾缝填实,勾缝12个小时之后,待混凝土进行凝固之后,进行洒水维护,这个过程要持续7天,最后进行伸缩缝的切割,每隔5厘米,设置一道横向的伸缩缝,有利于防止水泥老化裂开。
上述就是一整套简单的水利渠道工程的建设过程,在实际中防渗漏的效果和施工的材料有很大的关系。目前的施工中土料和石材已经不常用,主要以黏土、黏沙混合土、灰土等材料为主,成本比较低,施工的过程也比较简单,但是这些就地取材的材料抗冻性不是很好,不适合那些气候寒冷,经常出现冰冻灾害的地区。一些石质材料在流速大,渠道宽的渠道的防渗漏方面比较出色,在石质资源比较丰富的地区用这种材料是比较划算,对于缺乏石材的地方就很难采用了。混凝土材料也是一种不错的水利渠道建设材料,土料与水泥混合得到的水泥土,最大的优势就是造价便宜,适合大型的渠道建设,但是这种混合材料抗寒性不是很好,因此不建议在寒冷地区使用这种材料。
要注意对特殊渠道基土的处理,影响渠道渗漏的关键因素就是渠道的基土。如果渠道基土是冻土、盐渍土等土质时,需要加入其他的材料对土质进行改造;如果基土是膨胀土时,可以添加砂石来夯实渠道基土。目前,新型的化学材料被研究了出来,化学固化剂在固化土壤方面有很好的效果,固化后的土壤能够满足一般的施工条件,但是在一些气候寒冷的地区这种化学固化材料的效果就不是很好了。
水利渠道工程的防渗漏技术作为水利施工中一项核心技术,需要我们在实际的生产生活中不断去总结前人的经验,不断更新我们的施工工艺,创造出更加优质性能优越的材料。水利渠道工程加强防渗漏设计,减少水资源的无端浪费,是我们国家面临的艰巨而又急迫的任务。
[1] 李田涛.水利渠道工程防渗施工方法浅析[J].民营科技,2011(2):221,83.