防渗抗冻技术在水利工程中应用成果的探讨

卢德俊

摘 要：在水利工程中已经应用的防冻胀和防渗技术主要有聚乙烯薄膜防渗，聚苯乙烯苯板保温技术和砂砾石换填抗冻胀，渠堤垂直铺塑防渗技术等。该文通过对几种渠道防渗抗冻技术在实际应用中的对比分析，提出了几点提高该地区中小型水利工程使用寿命的途径。

关键词：渠道防渗抗冻 提高工程寿命 应用探讨

中图分类号：S277 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0079-01

当前在该区内最常见最适用且工程成本适中的渠道防渗技术要数以下四种。

1 几种防渗抗冻技术应用的效果

（1）聚乙烯薄膜防渗。前几年聚乙烯薄膜防渗在渠道防渗砌护工程中应用较多，譬如唐徕渠李银桥至铁路桥4公里渠底，满达桥光明段上下游5km渠道砌护渠底铺设聚乙烯薄膜防渗，等等。根据观察和通过施工在这些段落渠道外侧打手压井20～30 m深已经抽不上水这一现象表明渗漏水已经明显减少，证明其防渗效果较好。但是，由于渠底聚乙烯薄膜只是翻填埋设，像满达桥光明段上下游5公里砌护、南二环桥至李银桥等渠段，现在渠底冲刷严重，拉深30～50cm，部分浆砌石基础已经裸露，显现出了工程整体结构不够合理的弊端。

（2）聚苯乙烯苯板保温技术防渗效果。从已经完成的施工项目如满达桥闸下1.4 km渠道砌护右岸坡（为梯形断面形式），唐徕渠K91+350-K92+550 U全断面砌护等形式现状分析：防渗效果和工程稳定性与砌护结构形式有关。聚苯乙烯苯板保温技术在保护工程的完整性和整体性都比较好，经过2～3个冻融循环后变形量比较小，无明显的塌陷，梯形断面形式有少量的纵向裂纹，U型全断面砌护形式就比较完好。 如满达桥闸下1.4km渠道砌护右岸坡（为梯形断面形式），采用渠底翻添埋设薄膜80 cm、护坡为斜长1.8 m浆砌石+5.5～11块砼板（板下铺设薄膜）的砌护形式。此结构形式，浆砌石护坡段一些勾缝有脱落现象和纵横交错不规则的裂缝，一般裂宽在几毫米，裂深达几厘米甚至十几厘米。而且砼板在阴面第一块与第二块之间局部有纵向裂纹。而“U”型全断面砌护结构形式就很少有上述问题。梯形断面和“U”型全断面砌护结构形式应用最为广泛，梯形断面一般适用于大流量的渠道，而“U”型全断面砌护形式以其经久耐用优良的结构形式广泛应用于中小流量各级渠道。

（3）砂砾石换填抗冻胀效果。此技术一般应用在渠道阴坡浆砌石或砼板砌护的底层，起隔离层的作用。譬如，唐徕渠满达桥闸下1.1 km砌护右岸坡，惠农渠阮桥闸上渠道砌护右岸坡等砌护形式。在第一个冻融循环时就出现部分段落局部鼓包的冻胀现象和一些不规则裂缝的问题。

2 几种防渗抗冻技术工程效益的分析

渠堤垂直铺塑防渗技术，聚乙烯薄膜防渗，聚苯乙烯苯板保温技术和砂砾石换填抗冻胀。在这几种防渗抗冻技术中，渠堤垂直铺塑防渗是一种最简单最直接的防渗技术，其施工技术简单易操作，一般渠堤垂直铺设7～10 m即可达到防渗目的，据有关资料，塑料在地下可用80年左右，抗冻胀变形效果好。施工成本相对其他防渗形式较低，施工成本人工费和材料费约为每平米35～40元。而且具有耐久性、抗老化、抗腐、抗冻，对渠堤破坏小，安全系数高，省工省料等优点，一般在中小水位时也可以施工是其他工程措施所不及的。缺点是对渠道现状不发生改变，不防冲。聚乙烯薄膜以埋设方式防渗虽然经济、施工简单、成本低，但多适用于流速不大且铺设于渠低，对整治渠堤、防冲美化渠道没有任何改变。聚乙烯薄膜防渗，聚苯乙烯苯板保温技术和砂砾石换填在渠道砌护中用于岸坡（聚乙烯薄膜防渗可做全断面）铺设做隔离层使用，用于渠道岸坡或全断面砌护时一般上部结构为现浇砼、砼板、浆砌石或其它材料与之组成防渗结构。在该区渠道全断面砌护工程中，以上三种材料的防渗技术最常见的结构形式是：

聚乙烯薄膜防渗砌护结构形式为聚乙烯薄膜+砂浆垫层+砼板。

聚苯乙烯苯板保温砌护结构形式为聚苯乙烯苯板+聚乙烯薄膜+砂浆垫层+砼板。

砂砾石换填防渗结构形式为砂砾石垫层+砂浆垫层+砼板。

以最常见的砼砌护形式为例，三种材料每平米的施工成本分别为49.5元/m2、51.6元/m2和43.1元/m2。从以上数据分析聚苯乙烯苯板保温砌护结构形式每平米成本虽然比其他两种分别高出2.1元和8.5元，但从工程效益和使用效果来说聚苯乙烯苯板保温砌护结构形式是科学的，耐久的，尤其“U”型全断面砌护形式对改善渠道现状，美化渠堤，节约水量提高水利用系数，防渗、防冲刷保护渠堤，安全性、可靠性和实用性相比较其他几种结构形式是目前最适用的一种防渗砌护形式。

3 提高防冻抗渗工程使用寿命的途径

（1）设计、确定科学合理的设计方案。没有科学、合理、优良的设计方案是造不出优良工程的，使用寿命也随之大打折扣。提高设计水平和提供科学的设计方案是提高工程使用寿命的首要任务。（2）在决策实施方案上尊重科学发展观，按照工程项目建设程序有计划、有步骤地据实量力而行，避免低水平、重复、盲目建设，坚决杜绝“三边”工程的上马。（3）加强施工企业规范施工行为。使施工企业在学中干，干中学，学干有提高，这样才有利于该区水利工程整体施工水平的提高。（4）落实、兑现奖罚进一步加大监管力度。通过考核，兑现承诺的施工质量来改变该区水利工程建筑市场存在“重承诺，轻管理”的现象。促进施工企业形成讲质量、讲承诺、讲信誉的良好局面来逐步提高工程质量。（5）改善，营造良好的施工环境提高工程施工质量。施工质量是施工企业赖以生存的支柱。近几年，工程建设形势日趋严峻，不容乐观面临诸多考验和挑战，到了大浪淘沙的境地。树立先进典型，培育良好的市场环境，着手改善，营造良好的施工环境使一些优秀的施工企业脱颖而出必将有利于该区水利工程健康、可持续地发展。（6）提高施工管理水平。优良的设计作品是靠优秀的施工企业建造出来的。自我培训，自我完善，自我管理，自我认识是施工企业提高自身管理水平的重要途径。从小处着眼、小处抓起锲而不舍地长抓下去就一定会有提高。

科学、先进的防渗抗冻技术是为了提高工程的使用寿命，节约资金将有限的资金最大化地合理使用为国节约造福于民。应用科学、先进的防渗抗冻技术是水利人义不容辞的职责，建设高质量的水利作品是每一位水利事业领导者、设计者、建设者的责任和义务。只有广大水利人的广泛参与，共同关注，热心奉献，不断地创新科研、创新思路、创新方法、创新管理为创建节约型社会和节水型社会增光添彩。

参考文献

[1] 何武全，邢义川，蔡明科，等.渠道防渗抗冻新材料与新技术[A].第二届全国灌区及水工建筑物防渗抗冻胀技术与生态建设交流研讨会论文集[C].中国水利技术信息中心，2010.

[2] 刘卫东.混凝土渠道防渗冻害产生的原因分析和防治维修[J].中小企业管理与科技，2008（35）：118.

[3] 贾广钰，张茂林，李慧钏.景电一期灌区渠道防渗防冻胀技术应用情况介绍[A].第二届全国灌区及水工建筑物防渗抗冻胀技术与生态建设交流研讨会论文集[C].中国水利技术信息中心，2010.