水利工程渠道防渗施工技术探讨

燕永胜

（甘肃省引大入秦工程管理局，甘肃兰州730300）

渠道防渗是为了减少渠道输水渗漏损失而采取的工程措施，具有节约灌溉用水、降低地下水位、防止土壤次生盐碱化、防止渠道冲淤和坍塌、加快流速提高输水能力、减小渠道断面和建筑物尺寸等作用，是农业节水的重要措施之一。渠道防渗方法可分为2类：一是通过物理机械法或化学法增强渠床土壤的不透水性，从而达到减少渗漏的目的；二是运用水泥土、沥青、粘土等防渗材料衬砌渠床。采用防渗措施后，渠道渗漏损失可减少70%左右。因此，为了提高水资源的利用效率、充分发挥水利工程的生态效益，须提升渠道防渗技术。

1 渠道渗漏原因

1.1 外部环境因素

一是夏冬季节温差较大的地区，土壤热胀冷缩的自然现象不断对渠道混凝土板产生压力，致使混凝土板出现位移或裂缝，破坏了渠道结构，进而出现渗漏。二是风化严重岩石体或胶结不好的地质不良渠段夯实难度大，易沉陷产生裂缝，导致渠道的稳定性和抗渗漏性较差。

1.2 施工因素

一是工程施工时并未严格按照设计要求进行，导致存在地基清理不当、新旧土体的接触缝处理不妥、夯压密实度不达标、砌筑砂浆不合格等问题。二是工程材料的选用或配比不科学，易引发渗漏问题[1]。

1.3 维护管理不到位

后续资金投入不足、管理人员紧缺、群众参与度低等原因导致大部分渠道的维护管理不到位，存在带病运行的现象，降低了渠道的抗渗漏性能，直接影响了渠道工程效益的发挥，缩短了其使用寿命。

2 渠道防渗技术

2.1 土料防渗技术

土料防渗是一项传统的防渗技术，具有对施工材料要求低、造价低、操作简便等优点，但抗冻性较差，防渗性能受土料质量的影响较大，主要用于中小型灌溉渠道[2]。工程设计阶段要按照不同素土料和不同配比混合土料的夯实最大干容重和最佳含水率制备试件，进行强度和渗透试验时，确定混合土料的最佳配合比。

施工阶段，土料的原材料经粉碎加工后，素土粒径≤20 mm、石灰粒径≤50 mm；土料拌合后含水率与最佳含水率的偏差值应≤1%；夯实后要确保干容重≥设计干容重，其离差系数不超过15%。各种土料防渗层均应从上游向下游铺筑，并边铺料边夯压至设计干容重，不得漏夯。灰土、三合土的铺筑顺序为下渠坡后渠底，素土、粘砂混合土的铺筑顺序为先渠底后渠坡。防渗层厚度超过15 mm时应分层铺筑，人工夯实时每层虚土厚度不超过200 mm，机械夯实时每层虚土厚度不超过300 mm，相邻层面间需进行刨毛洒水处理。采用1∶4.5的水泥砂浆抹面8 mm或在灰土、三合土表面涂抹1∶12的硫酸亚铁溶液，可增强防渗层的表面强度。

2.2 混凝土防渗技术

混凝土防渗技术的应用最为广泛，其施工流程：渠道放样→上方回填捣实→清理→铺料、浇筑→振捣→收面→养护[3]，具有良好的耐久性和抗冲击性。设计阶段，大中型渠道的混凝土配合比应满足《水工混凝土试验规程》（SD105-82）对强度、抗渗、抗冻和易性的要求。渠基有较大膨胀、沉陷等变形时，大型渠道应采用楔形板、肋梁板或中部加厚板，小型渠道易采用“U”形或矩形渠槽。渠道流速为3～4 m/s时，混凝土厚度≥100 mm；流速为4～5 m/s时，混凝土厚度≥120 mm；水流中含有砂石类推移质时，渠底板最小厚度≥120 mm。

工程施工时，现浇混凝土模板安装净距沿渠道纵向和宽度方向的允许偏差值分别为±1 cm、±3 cm，预制混凝土板框架模板两对角线长度差的允许偏差值0.7 cm。混凝土浇筑应连续不间断进行，浇筑前应先将土渠基洒水浸润，需要与早期混凝土结合时应将早期混凝土刷洗干净，并铺一层厚度为10～20 mm的砂浆。混凝土振捣使用表面式振动器时，振板行距宜重叠80 mm左右；使用小型插入式振捣器或人工捣固边坡混凝土时，每层入仓厚度为25 cm左右，振捣器插入下层混凝土的深度约为5～10 cm。为了确保混凝土的外观质量，完成浇筑后的收面工作要及时进行，细砂和特细砂混凝土的收面工作应反复进行3次以上。抹面完成后要进行连续养护，养护时间为25 d左右，养护期内要确保混凝土表面一直处于湿润状态，常用养护方法为洒水养护或薄膜养护。

2.3 膜料防渗技术

膜料防渗是在渠床上铺设不透水膜料的新型防渗技术，其优点为造价低、施工难度不大、适应性强、防水效果好，但抗冲击能力的稳定性较差，确保膜料的完整性是提高渠道防渗性能的关键[4]。膜料防渗体多采用埋铺式，无过渡层防渗体适用于土渠基和用素土、水泥土作保护层的防渗工程；有过渡层（灰土、塑性水泥土、砂浆的厚度为20～30 mm，素土的砂厚度为30～50 mm）防渗体适用于土渠基和用石料、砂砾石、现浇碎石混凝土或预制混凝土作保护层的防渗工程。

工程施工时，埋好膜层顶端，处理好大小膜幅间的连接缝后，需检查已铺膜层是否有破孔，有破孔时还要进行粘补，粘补膜要多出破孔边缘15 cm以上。为了尽可能地缩短膜层裸露在外的时间，应确保过渡层和保护层的填筑速度与铺膜速度一致。为了确保膜料的完整性，填筑保护层的土料应进行清理，不能含有树根和石块等杂物，施工人员应穿胶底鞋或软底鞋。

3 结束语

渠道防渗技术在一定程度上决定着水利工程的使用寿命，但目前水利工程渠道防渗还存在着施工技术不全面、施工管理不到位、缺乏监督部门的有效监督等问题，今后应在加强监督管理的基础上，科学设计防渗墙、合理选择防渗材料和防渗施工技术，不断提高水利工程的建设质量，从而达到保护耕地土质、提高水资源利用率和农业生产效率、促进农业现代化健康稳定发展的目的。