灌区引水渠道防渗技术分析
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灌区引水渠道防渗技术分析摘要:近年来,由于节水灌溉技术的推广,灌溉渠道多采用现浇混凝土梯形防渗渠道这种工程模式进行,在取得良好运行效果的同时,对混凝土施工也提出了较高的技术要求,现将其施工技术要点介绍如下,以供大家参考。
关键词:灌区渠道;防渗;养护前言目前我国水田和旱地的灌溉引水量 3 445亿m3,有效利用率只有40% , 60%是无效损失。
灌区渠道防渗是节水灌溉的重要措施,渠道输水是我国农田灌溉的主要输水方式。
但传统的土渠输水渗漏损失达50%～60% ,有的高达70%,每年渗漏损失的水量达 1 700多亿m3。
因此防治渠道渗漏是节约用水的主要措施。
一、影响梯形渠道混凝土抗渗性因素1水泥品种所用水泥除满足国家规定外,还要求抗水性好,泌水性小,水化热低,并具有一定的抗侵蚀性,所以应优先采用普通硅酸盐水泥。
2水灰比水灰比对混凝土硬化后孔隙大小和数量起着决定性作用,直接影响混凝土的密实性,水灰比越小,混凝土的密实性越好,抗渗性和强度也越高,混凝土的最大水灰比不宜超过0.60。
3水泥用量、砂率及灰砂比p养护对混凝土极为重要,养护条件对抗渗性的影响很大,应在水润中或潮湿环境下养护,可以延缓水分的蒸发速度,增加混凝土的密实性,提高混凝土的抗渗性一、梯形渠道防渗施工技术要点现浇混凝土梯形防渗渠道的施工顺序, 通常是先浇渠底,后浇渠坡。
这样,先浇的渠底混凝土板可作为渠坡浇筑时的支承,避免滑动变形,便于渠坡浇筑,施工时,多按伸缩缝分块浇筑。
渠底、渠坡一般都是跳仓法浇筑(即先浇单数块,后浇双数块),渠底有时也按顺序分块连续浇筑。
跳仓浇筑法的优点是已浇块与新浇块浇筑时间相隔较长,已浇块已经凝固硬化,因此在新浇筑侧旁混凝土时,其结构不会受到扰动;连续浇筑法则易扰动已浇而未凝固的混凝土结构。
现浇混凝土梯形防渗渠道衬砌施工技术要点如下。
1.做好基础工作浇筑混凝土前,土渠基应事先洒水浸润;在岩石渠基上浇筑混凝土,或需要与早期混凝土结合时,应将基岩或早期混凝土凿毛、刷净后,铺一层厚度为1～2cm 的砂浆。
有些渠道按设计要求,在土渠基上部还需铺设防渗土工膜。
2.立模浇筑渠底板,若系单数块时,四侧均立侧板,用木桩固定;浇双数块时,纵向侧架立侧板,横向侧紧靠已浇块,并架立缝子板。
板高应与混凝土衬砌面齐平。
渠坡在浇单数块时,按浇筑块的长度先立两边的侧挡,后立中部的压梁,下端均用脚蹬钩固定,中部及上部用固定钎固定;浇双数块时,先立两边的缝子板(与已浇块紧靠),后立中间的压梁。
不论浇单数块、双数块,如用人工或插入式振捣器插捣时,均安设仓板,并用对头木楔固定。
为便于拆卸,所用的缝子板,事先应泡水;为避免粘模,所有接触混凝土表面的模板应涂刷废机油。
3.入仓振捣浇筑边坡时,将拌好的混凝土倒入仓板内,随倒随平,使浆与骨料均匀分布。
待装至一块仓板的2/3 高度后,即用人工或插入式振捣器插捣,至出浆为止,再安设第二块仓板,使板缝合好,上下齐平,用木楔固定牢靠。
如此,继续入仓振捣,直至活动模板用完。
此时即拆除第一块仓板,清理干净,随即再进行安设,继续浇筑。
以此类推,直至浇完。
采用插入式振捣器捣固时,振捣器插入混凝土要快插、慢拔,并插入下层混凝土5cm 左右,以免遗留孔洞。
对于边角部位及钢筋预埋件周围,应辅以人工捣固。
人工捣固时,应定人、定工具,并明确工作范围和职责,捣固程度以混凝土不再下沉、表面出浆为止。
在保证质量的前提下,每块混凝土板的浇筑速度越快越好,否则,混凝土整平和收面工作不易保证质量。
浇筑整块混凝土要一气呵成,不能中途无故停顿,如因某些原因不得不暂停浇筑时,其间歇时间,一般在常温下不得超过90min,否则应按接缝处理。
即将表面凿毛,用清水冲洗干净,并用胶水拌制、铺设砂浆后,再进行浇筑,以便结合牢固。
4.收面采用仓板浇筑的, 在浇完后即拆去压梁和仓板, 整平表面,开始收面。
不用仓板浇筑的,在振捣完后即可开始收面工作。
收面的工序是:先用长木抹(30～50cm 长)粗抹一遍,使表面平整,稍停,再用小铁抹细抹一遍,最后待大量水分蒸发后,再用小铁抹压抹一次,直至达到密实、平整、光滑。
收面工作要求作到表面平整光滑、无石子外露、无蜂窝麻面。
收面应在混凝土浇筑完后, 立即用原浆收面, 不得另外加浆上面。
实践证明,加砂浆上面的办法,往往因与原浆配比不同,结合不好,冬季受冻后,容易造成表层大量脱落,费料费工,对工程无益。
做好渠道衬砌混凝土的收面工作,可以降低糙率,提高过水能力,增强防渗效果,延长渠道使用时间。
5.拆模压梁和仓板在浇筑完后,即可拆除。
侧挡最好在混凝土初凝后拆卸,缝子板应在2～3 天以后再拆除。
拆模必须小心,不可扰动混凝土的结构。
拆缝子板时,应先将其松动的一头略微撬起,然后用木榔头沿板背轻轻敲打,待全部松动后,再从另一头撬起取出,这样板子不易拆坏,同时可以保证缝壁完整。
所有模板拆卸后,要立即整修,清除附着物,然后平放保管,以备再用。
6.养护常用的养护方法是,在混凝土的表面覆盖湿草帘、湿芦席。
一般在正常气温下,混凝土浇筑后12h左右,即应开始养护,养护的时间随水泥品种、气候条件的不同而不同。
如用普通硅酸盐水泥,至少养护10～14 天;用矿渣水泥或有掺合料的水泥, 则应养护14～21 天。
养护过程中应勤洒水,经常保持混凝土表面处于湿润状态。
混凝土养护是保证和提高混凝土质量的重要环节,尤其是现浇混凝土板,一般结构较薄,外露面较大,水分吸收和蒸发较快,养护工作尤为重要,故应确定专人负责,切实做好。
7.伸缩缝和排水系统伸缩缝的设计及施工工艺是渠道防渗衬砌中必须解决而目前尚未有效解决的问题。
在以往防渗衬砌工程中,以求节省费用,一般布置横向伸缩缝,横缝间距10m,分缝止水采用沥清木板嵌缝,灌沥清填实,但容易受温度变化的影响,加上混凝土本身的收缩,基础土壤浸水后膨胀、不均匀沉陷等导致防渗破坏。
伸缩缝采用现浇垫层支座的设计方案及施工工艺,即在开挖剖形的土渠中开挖厚0.1m、宽0.2m 的土槽,现浇厚0.1m、宽0.2m 的一期混凝土支座垫层,在一期混凝土支座垫层壁上涂刷 1 层沥青,然后铺上1层油毛毡,再在油毛毡上涂刷 1 层沥青,现浇渠道混凝土在垫层中部设施工缝搭接浇筑即可。
8.经济与技术相结合的综合控制项目全程的各个阶段始终贯穿着技术和经济这两条主线,无一能够离开技术和经济问题。
技术是前提和载体,但经济效益才是归宿,必须以经济目标来维系,为经济目标服务。
在实际工作中,以上两者既对立又统一。
故单纯的技术观念以及单纯的经济观念都不利于项目总目标的达成。
这意味着技术人员必须关心经济,在其有关的技术活动中应处处讲究提高效率和效益,而经济管理人员又必须关心技术,使管理和控制做到有的放矢。
二、混凝土梯形防渗渠道的优缺点1.混凝土梯形防渗渠道的优点(1)现浇混凝土衬砌防渗不仅施工简单、造型美观、造价低,而且防渗固坡、节水效果好,一般可使用30 年,提高了渠道的过水能力和抗冲能力,节省了渠道每年清障清淤等维修养护费用。
通过实测,可以减少渗水损失85%~90%,防渗效果很好。
另外,混凝土衬砌防渗便于管理养护、经久耐用、降低了灌水成本。
渠道渗漏对地下水补给的减少,对控制沿渠地下水位和防止渠道两侧耕地盐碱化起到了很好的防治作用(2) 糙率小, n=0.014～0.017, 可减少沿程水头损失;允许流速大,一般为3～5 m3/s;坡降较陡时可节省连接建筑物,缩小渠道断面,减少土方工程量和占地面积。
(3)强度高,便于管理。
由于混凝土衬砌强度较高,能有效防止动、植物穿透或者其他外力的破坏;防止汛期水土流失造成渠道淤积; 防止渠道冻融剥蚀, 便于养护管理和节省管理费用。
(4)衬砌接缝少,工程造价低。
采用滑模浇筑, 现浇边坡每块尺寸为:坡长×宽×厚=5.3m×2.5m×0.06m;而预制板防渗渠道每块板尺寸为:长×宽×厚=0.70m×0.70m×0.07m,显然现浇渠道接缝少,混凝土工程量小,投资省。
(5)可塑性强,适应性广泛。
对于不同的渠道断面、不同的土方工程,可以改变现浇厚度,也可以增加连接钢筋,以增强整体性和稳定性等。
2.现浇混凝土梯形防渗渠道的缺点(1)适应变形的能力较差。
由于现浇混凝土梯形渠道一般为素混凝土,当其紧贴的土方发生局部塌陷时,混凝土现浇板就会产生空鼓以至断裂现象。
(2)返修费用高。
当现浇混凝土渠道受到损坏后,需清除损坏部分,重新浇筑,而预制板渠道如受损,则经过整理土方后还可使用原拆除的预制板,维修费用相对较低。
(3)泥砂易淤积。
尤其在泥砂含量较大、节制闸门或墩台较多、水流较缓的渠道,淤积较为严重。
(4)在缺乏砂石料的地区,造价较高。
三加强用水管理,实行节水灌溉,提高农业效益目前,灌区灌溉渠道跑、冒、滴、漏现象较为严重,很大程度与管理不善有关。
因此,加强用水管理,实行定额水价,提高管理水平已是迫在眉睫。
核定不同地区及不同作物的灌溉定额,定额以下水量,实行低水价收费管理,以降低农业生产成本。
对于超定额用水,提高水价标准;浪费灌溉用水要征收惩罚性水费。
此外,应推行合理的灌溉制度,针对灌区作物的组成采取不同的灌溉模式对于主导产品水稻,逐步摆脱“浅灌适蓄”,力争全面实行“薄、浅、湿、晒”即薄水插秧、浅水返青、分蘖前期湿润、后期晒田的灌溉模式。
四、结语保证工程质量的因素很多,最主要的是全体施工人员的技术水平、主人翁责任感和科学的管理方法,工程质量才能得到有效的保证及提高。
本文阐述了渠道混凝土衬砌技术的应用,并提出加强用水管理,以维护灌区渠道,提高效益。
参考文献[1] 《渠道防渗工程技术规范》SL18 – 91。
