探析寒冷地区的水利高填方渠段衬砌施工技术

吕旭东

摘 要：随着国家整体实力的提升与科学技术水平的提高，近年来越来越多的工程项目出现在了社会的发展中，不仅为城市化建设提供了诸多有利条件，还为国家可持续发展奠定了良好的基础。水利工程是国家发展中重视的内容之一，与人们的生命和财产安全有着紧密的联系。在近几年的发展中，很多科研团队都对水利工程中涉及到的施工技术提高了重视，并对一些重要的施工技术进行了深入的研究与探索，以此來提高施工技术的应用效果，为水利工程的开展提供有利的保障，而渠段衬砌施工技术就是其中之一。本篇文章就寒冷地区的水利高填方渠段衬砌施工技术进行简单的论述，仅供参考。

关键词：寒冷地区；高填方；渠段衬砌；技术

高填方施工是水利工程中比较重要的部分，对工程整体的质量有着重要的作用，也对工程后期的运作效果有着深远的影响。高填方施工中会涉及到很多的施工技术，要想让高填方施工质量有所提升，那么相关施工团队就要对施工过程中涉及到的施工技术有所了解和掌握。渠段衬砌施工技术是高填方施工中涉及到的技术之一，近年来很多寒冷地区的水利工程团队对这项技术提高了重视，并对施工技术应用过程中遇到的难点进行了系统的分析，以此来提高渠段衬砌技术的应用效率和价值。下面文章将以某水利工程为例，对高填方渠段衬砌施工技术进行相应的介绍。

1 施工前的准备工作

由于寒冷地区的水利工程高填方施工会在很大程度上受到环境因素和气候条件的影响而出现各种各样的问题，所以施工团队一定要在施工前做好充足的准备工作。比如，施工团队需要对施工现场周围的环境进行全面的检查，尤其是土质特点和气温等内容。施工团队还要对施工材料和设备进行质量检查，对材料和设备进行适当的保温工作。更重要的是，施工团队需要根据地质特点和防冻胀效果等合理的选择高填方渠段衬砌施工方式，并对技术应用流程和步骤等进行明确，以此来确保水利工程整体施工效率和质量达到标准要求，让水利工程后期的运作效果得到保障。

2 渠段衬砌施工的实验简述

因为渠段所处环境冬天十分寒冷，平均气温维持在零下13℃左右，并且整个霜冻期长达140d，最大冻深深达92厘米。渠段的阳坡土质为粉质壤土，阴坡土质为重粉质壤土。根据地区具体环境情况情况，选择防冻胀效果更好，并且具有更高经济价值的衬砌方式。

2.1 结构形式的选择

本次试验一共对十二中结构形式进行试验，并且结合具体的环境情况，使用梯形的断面进行整个渠段的衬砌，就如图1所示。在山坡的坡脚使用浆砌石，而浆砌石的尺寸要控制在100×80cm之内，边坡的地步使用长度为160cm，厚度为30-60cm的浆砌石。这样可以加强整个底部的稳定程度。同时上部分可以使用标号为C15的混凝土预制板，不同板的连接之间缝隙的宽度需要控制在10cm之间。而填筑材料则选择使用C20的细石混凝土。在混凝土班之下，需要铺设一部分的放送材料，一般防冻材料主要选择砂砾、土工布以及一些乙烯材料混合在一起制成的，将乙烯塑料膜作为基础铺在整个渠段的最底部。

2.2 具体的试验方法

首先要使用密度和厚度不同的聚苯乙烯板来作为主要的保温材料进行保温，从而能够减轻整个渠段底部的冻深量和冻胀量。选择适用厚度的聚苯乙烯板，本次主要选择的为5厘米、6厘米和7厘米。现阶段市场上一般都是使用1m×6m的大尺寸聚苯乙烯板，并且密度也只有20kg/m3和16kg/m3两种。

其次，要降低整个渠段基层土内的含水量，降低一旦出现冻胀而引起的变形情况，分别使用30厘米厚的砂砾石和30至60厘米厚的砂砾石。本次试验所使用的砂砾石中含土量要控制在5%以下，并且全体砂砾石的直径都要控制在50mm之内。并且再上面铺一层土工布。另外，确保防渗，要在砂砾石和混凝土板之间多铺设一层聚苯乙烯塑料薄膜。另外，在混凝土板以及浆砌石边坡连接处，设置排水管，排水管的尺寸规定为直径在20mm，长度约为80cm左右。这些排水管一层要深入到石层内部，另一层要深入到边坡内部。在排水管要进行二次加工，在不同位置上打眼，留空，并且在外部使用土工布进行包裹。

最后，槽形板的具体厚度要控制在12cm之内，肋宽和肋高的规格分别为7.5cm和6cm，并且两种槽形板的规格分别为500mm×200mm和500mm×500mm。整个槽形板的凹面要朝下，之所以这样安排，首先是为了保证空气能够留在整个凹面之内，从而保证温度。其次是使用这种模板可以抵御在整个冬天寒冷的环境中出现一些材料的变形。因为一般使用的矩形混凝土作比较，凹形槽型板不会增加整个混凝土量，从而减少施工成本的投入。

3 防冻胀效果的评价

经过试验证明，类型1，2，3中，类型1的断面要比类型2的断面差，而类型3的断面要比类型1的断面差。不过，类型3的断面虽然冻胀效果稍差一些，但是工程造价比较低，投资小。4，5，7.12衬砌类型比较好。其中4由于剩余冻胀量和最大冻胀量最低，可以更好的适应冻胀变形，具有较高的防冻胀效果。并且砂石的厚度不大，施工方便。是非常理想的一种衬砌结构类型。类型12中由于使用了塑料薄膜，冻胀量显著降低，防冻效果良好。而类型5和7由于冻胀量比较大，剩余冻胀量也比较大。会降低工程的使用年限，并且预制混凝土的工艺较为复杂，施工难度较高。类型9，10，11处于渠段的阳坡，基本9和10已经将冻胀变形基本消除，防冻效果良好。类型11只是铺设了塑料膜，并没有使用保温苯板，虽然有一定的冻胀量，但是变化很小。比较适用于东西走向的渠段。根据观测结果来看，在苯板结构中增加塑料防渗薄膜，会取得更高的防渗效果和防冻胀效果。并且，可以省下粘结苯板的工序。

4 结束语

如今，一些在寒冷地区进行水利工程施工的团队，不仅能对高填方施工加以重视，还能熟练的应用渠段衬砌施工技术。工程团队相关技术人员还会结合实际工程现状对渠段衬砌技术的应用原理和应用技巧进行深入的分析与研究，以此来为水利工程高填方施工的顺利开展提供有利的参考依据。但是也有部分寒冷地区在进行高填方施工的过程中，会由于气候环境因素或地质条件因素等而使渠段衬砌技术不能发挥出真正的效果，既影响了高填方施工质量，有耽误了施工进度。所以在寒冷地区进行水利高填方施工的团队，一定要在施工前对施工现场的环境进行全方位的检查，同时还要按照规范的操作流程合理的使用渠段衬砌技术。这样才能让衬砌施工技术发挥出最佳效果，为水利高填方施工质量提供保障。

参考文献

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