混凝土防渗渠道的施工及实际运行探究

桂 花马华明/ . 宁夏渠首管理处 . 宁夏水利电力工程学校



混凝土防渗渠道的施工及实际运行探究

桂 花1马华明2/ 1. 宁夏渠首管理处 2. 宁夏水利电力工程学校

【摘 要】在现代水利工程建设中，混凝土防渗渠道的设计和施工意义重大，其施工以及后期运行管理质量对于保障渠道工程安全稳定有着重要的作用。为此本文对混凝土防渗渠道的设计施工进行全面分析，并提出后期运行管理的方法。

【关键词】混凝土防渗渠道；设计和施工；运行管理

调查发现，渠道渗漏的水量约占到渠道引流水量的30％左右，有大量的水资源都浪费掉了，而在很多基础建设和渠道防渗体系建设较差的地区渗漏水量可以达到50％，严重降低了灌溉系统的效率和灌溉面积。而混凝土防渗渠道的应用能显著提升灌溉地区的水资源利用效率，是节水灌溉的重要措施，目前已经得到了广泛的应用。为了有效的提升混凝土防渗渠道的作用，必须对其设计和施工进行控制。

1. 混凝土防渗渠道的设计和施工

1.1防渗渠道设计

（1）渠道设计，确定渠道施工的各项参数，并明确后期灌溉的效率确定水流速度，结合灌溉区的实际情况完成设计，水流不淤、不冲为宜。设计前应对渠道的详细参数进行测量，确保设计的准确。为减少渠道后期冷热变形导致的不均匀沉降，通常设置横向施工缝，缝间距需结合实际情况而定；（2）断面设计，断面形式有U形、梯形、矩形等，其中U形断面施工简单，用料较少，且有较好的抗冻胀能力，可作为中小型渠道施工首选；（3）防冻胀设计，在北方等严寒地区的渠道必须进行防冻胀设计，能有效延长渠道使用寿命和防渗能力。

1.2施工前准备

（1）地基处理，如果是新建渠道那么要结合不同的地形对地基进行整理，清理干净后回填、整平并夯实。对于改建渠道的防渗施工，应提前停水后结合实际情况夯实地基，清理淤泥、杂质等；（2）模板工程，模板要严格按照设计图进行安装，拼接准确不漏浆。现浇混凝土模板安装净距沿在宽度方向的偏差左右不能超过30mm；（3）材料准备，严格控制水、骨料的质量以及混凝土配合比，并规范混凝土的搅拌和运输。在大中型渠道施工中，混凝土的拌合物应于施工条件保持相同的和易性，在方便施工操作和振捣的基础上，应结合具体的施工条件和方法适当的调整坍落度。混凝土运输是搅拌和浇筑的中间任务，运输中要求无泌水、不漏浆、不分离、不初凝。

1.3混凝土浇筑

（1）浇筑前准备，包括施工缝和基础面的处理，预埋件和立摸钢筋的安装；（2）入仓敷料，在混凝土衬砌渠道施工中多按照伸缩缝逐快浇筑，一般选择跳仓浇筑的方式完成渠坡和渠底，施工顺序应严格按照施工设计完成，一般是按照渠底、渠坡、压顶的顺序完成，优点是便于操作，先浇筑完成的渠底能够作为渠坡浇筑的支撑面。但需要渠底达到一定的硬度，否则容易产生施工缝；（3）平仓和振捣，对仓内已经卸好的混凝土必须及时平仓振捣，切勿堆积，人工平仓并刮平，在倾斜面上作业需从最低处向上依次进行。在平仓后振捣，振捣标准以粗骨料不再下沉且开始泛浆为这准，不得过振或欠振，若选择平面振捣器，混凝土需达到仓面的高度，整理平面后开始振捣，并注意边缘和坡角等部位振捣质量，机械无法完成时可选择人工振捣。渠底施工时，振捣开始前必须保障整个仓面铺满，在确保质量的基础上，混凝土板浇筑速度越快越好，否则将会影响收面和整平的效果；（4）收面，衬砌的收面能有效降低糙率提升输水效率，进一步提高防渗效果和使用寿命。收面质量标准为：表面做到光滑平整，不得有蜂窝麻面和石子外漏，收面应在浇筑完成后立即用原浆收面，不得另掺砂浆或洒水收面；（5）养护，常温下6～18h既可以开始养护，温度较低时可采用湿草席、湿芦席覆盖，或者在混凝土表面腹膜，提供保湿、保温的环境。

1.4防冻胀处理

为了不影响正常的灌溉，混凝土防渗渠道常选择在秋冬季节施工，因此必须重视混凝土的防冻胀措施。主要通过渠道换填或加设保温层来减轻基土层的冻胀程度，换填材料主要为料渣、碎石、砂石等，并保障材料的冻胀均匀性。如果防渗渠道换填厚度存在差异的，要求渠道边坡顶部填料总厚度不低于10cm。换填后要进行压实，砂料干容重最好超过1.89/cm³，砂砾石则为2.09/m³。若回填料为细沙，考虑水流冲刷所以应选择纤维布袋装填。保温层铺设按照阴坡加厚、阳坡稍薄的原则，选择热稳定性和低温塑性较好的材料，为提升其抗冻胀能力一般选择稳定性良好的U形断面结构，也可通过添加抗冻材料来提高抗冻张能力。

2. 混凝土防渗渠道后期运行管理

2.1用水管理

在灌溉季节需充分结合渠道的供水量、渠道运行状态、水源、农作物等情况制定配水计划，严格遵循计划用水的原则，提升水资源的利用效率。

2.2维护管理

为了有效的提升混凝土防渗渠道使用质量和使用寿命，还需要加强后期运行中的运行管理，监控其运行的在状态，及时发现问题并给予解决。在通水期间严格的检查各类渠道的水流状况，检查渠道内是否存在裂缝和阻水物，及时上报并处理。对于检查中发现的混凝土裂缝、冻胀损坏、伸缩缝内存在大量填充物等问题，应及时处理避免造成更大的损失。

2.3分季节管理

在春夏的灌溉季节，渠道通常不会出现停水的问题，如果停水时间较长则需要进行定期防水湿润渠道，防止严重干旱导致渠道的干裂。同时也要做好排水工作，防止其他水源进入渠道影响渠道的使用寿命。尽管在施工中采取了必要的防冻胀处理措施，但是冬季渠道仍易发冻胀损坏，冬季灌溉应注意渠道通水时温度应在0℃以上，如遇大幅度降温应注意提前停水，保证渠道充分晾干，在不影响冬季灌溉的基础上防止冻胀损坏。而在渠道两旁种植根系发达的喜水性树木也是防止渠道冻胀的重要方法。

2.4档案管理

为了提高后期维护和管理的质量，必须在渠道修建完成后建立专门的档案进行管理。档案中必须详实的记录混凝土防渗渠道施工的时间、混凝土水灰比、地基地质、设计情况等，并记录后期维护的时间和措施，安排专职管理人员管理档案，为后期的管理和维护提供数据参考，加强水管理制度，实现渠道的高效管理，增加混凝土防渗渠道的使用周期。

3. 结语

总之，混凝土防渗渠道的施工和运行管理对于防渗渠道的使用效率和寿命有很大影响，合理的设计、施工和运行管理能显著提升灌溉区的综合效益，必须引起高度的重视。在设计中需详细的结合灌溉区的现场情况，并严格控制施工质量，加强后期运行管理措施，充分发挥混凝土防渗渠道在灌区的作用。

参考文献：

[1]伍华方. 寒冷地区混凝土防渗渠道的冻胀问题及施工防治措施[J]. 水土保持应用技术，2015，04:37-38.

[2]宋玲，欧阳辉，余书超. 混凝土防渗渠道冬季输水运行中冻胀与抗冻胀力验算[J]. 农业工程学报，2015，18:114-120.

[3]刘雷. 混凝土衬砌渠道冻胀破坏有限元分析及抗冻胀保温材料应用研究[D].长安大学，2013.

[4]吴海明，马金东，董保军. 小型现浇混凝土防渗渠道衬砌施工技术探讨[J]. 河南水利与南水北调，2009，08:109-110.

[5]伍华方. 寒冷地区混凝土防渗渠道的冻胀问题及施工防治措施[J]. 水土保持应用技术，2015，04:37-38.