衬砌防渗（精选8篇）
衬砌防渗 篇1
一、麻地壕灌区概况
1. 基本情况
内蒙古自治区麻地壕灌区位于内蒙古自治区首府呼和浩特市南部, 托克托县境内, 距呼市市区70公里, 是呼和浩特地区重要的产粮基地, 灌区总土地面积177.15万亩, 总耕地面积100.52万亩, 农作物总播种面积78.62万亩, 有效灌溉面积62.76万亩。
麻地壕灌区包括大井壕、丁家夭、毛不拉三大灌域。灌区以大黑河、银号河为界分成三大部分, 即大黑河右侧为托县大井壕灌域, 大黑河左侧为托县丁家夭灌域、银号河左侧为托县毛不拉灌域。
麻地壕灌区现有两座直接由黄河提水的渠首泵站, 即麻地壕总干渠提水泵站, 毛不拉干渠提水泵站。麻地壕提水泵站控制大井壕灌域和丁家夭灌域, 毛不拉提水泵站控制毛不拉灌域。麻地壕总干渠提水泵站设计扬程4.51米, 设计流量36立方米/秒。毛不拉提水泵站由旧站和新站组成, 旧站由泵船和三级固定扬水站组成, 三级泵站净扬程76.53米, 设计提水流量3.5m3/s, 新站为一级提水泵站, 设计提水流量3.0m3/s。灌区内现有总干渠1条, 干渠3条、分干渠7条, 支渠48条, 支渠以上渠道总长373.50公里, 骨干渠系建筑物488座;排水骨干工程已有总干沟 (大黑河故道) 1条, 经过灌区内长31公里, 干沟、分干沟 (包括什拉乌素河、哈素海退水渠) 4条, 支沟以上总长51.10公里, 排水分干沟泵站1座, 机电井950眼。
2. 气象条件
本灌区年降雨量为160~700毫米, 灌区平均气温为7.3℃, 由南向北递减, 无霜期平均为131天, 平均风速3.5米秒, 灌区内日照充足, 年日照时数为1261~1463小时, 年大于5℃积温为2987.6~3011.9℃。
灌区冻土深多年平均为100厘米左右, 最大冻深140厘米, 冻结期在100天左右, 10月下旬冻结, 4月末后解冻。
3. 工程地质及水文地质
麻地壕扬水灌区位于土默川平原东南部, 为黄河、大黑河、什拉乌素河、沙河冲积平原与和林格尔丘陵山前冲积、洪积倾斜平原地带。按地理部位分区, 东干渠及东一分干渠、东二分干渠主要分布在什拉乌素河、宝贝河冲积平原与和林格尔冲积、洪积倾斜平原, 东三分干主要分布在大黑河左岸冲积平原一带。总干渠及西干渠、西一分干渠、西二分干渠主要分布在黄河冲积平原和大黑河平原交汇地带, 水文地质比较复杂, 土壤盐渍化差别较大。
本区埋深10米以内的第四系地层岩性主要为大黑河冲湖积平原的冲积物及湖积物, 岩性为粘土、壤土、砂壤土及粉细砂, 湖积台地的中更新统湖积层, 岩性为壤土、砂壤土及砂层。
本区地下水类型分潜水和承压水两种, 潜水补给来源主要是降雨, 灌溉水, 其次是大青山暗流等。由于地形及补给条件影响, 地下水由四周向灌区中部集中, 矿化度四周较中部小。地形呈封闭式盆地, 出流困难, 排泄条件差, 埋深自东南向西北, 由深而浅, 东南深10米, 西北则以2~5米为主。
二、渠道衬砌情况
麻地壕扬水灌区续建配套节水改造工程于1999年开始实施, 至2010年共实施了9年, 其间2006、2007、2008三年空缺, 9年共完成投资10898.32万元。
在骨干渠道衬砌方面, 主要完成了毛不拉灌域支渠以上全部骨干渠道的衬砌, 完成了大井壕灌域总干渠、西一、西二分干渠部分渠段的衬砌, 完成了西一分干左五支渠、崞县营支渠衬砌, 麻地壕;完成了丁家夭灌域东三分干渠宝号营站后部分渠段衬砌, 东二分干渠太水营支渠、东三分干左七支渠、东三分干北斗干斗渠渠道衬砌, 共完成干渠、分干渠以上渠道衬砌38.216公里, 支、斗渠衬砌43.297公里。
在衬砌型式方面主要有以下几种形式:土工膜防渗预制砼板护面形式, 渠道断面为梯形或弧型坡脚梯形断面, 渠道为聚乙烯膜 (0.3毫米厚) +聚苯乙烯保温板 (25千克/立方米) +50#水泥砂浆过渡层 (3厘米厚) +C20砼预制板保护层 (5厘米厚) 。沿渠线方向每隔4.8米设一横向变形缝。详见结构图, 该种衬砌形式主要用于断面较大的填方渠道和半填半挖渠道。
另一种形式是采用现浇砼防渗形式, 现浇砼板厚度两侧渠坡厚10厘米, 渠底厚12厘米, 砼标号为C20, 抗冻标号F100、抗渗标号W6。现浇砼板下设3厘米厚砂浆垫层, 为防止堤顶及渠坡上的雨水流入防渗层底部破坏防渗层, 在边坡防渗层顶部设置50厘米×200厘米×8厘米 (宽×长×厚) 现浇砼封顶板, 渠道衬砌结构设置横向伸缩缝, 其中渠坡与渠底伸缩缝间距为4米, 伸缩缝宽2.0厘米, 填缝材料为聚乙烯闭孔泡沫板, 结构如下图:
三、渠道衬砌中存在的问题
从多年的实践经验来看, 在高填方渠道采用土工膜防渗, 聚苯板保温, 预制砼板护面的衬砌结构对于高填方渠道的适用性较好, 但对于一些挖方较大的渠道效果较差, 往往会发生砼面板翘起、滑落现象, 在此类破坏过程中, 砼本身的强度、抗冻、抗渗等指标改变很小或没有发生改变, 仅是砼面板的整体结构受到破坏, 这种破坏的原因是多方面的, 一方面是冻胀破坏, 另一方面是由于灌溉后, 地下水位升高对衬砌砼块的顶托作用;另一种情况是砼面板表面受到侵蚀, 主要是渠道中放入园区污水, 导致污水与砼发生化学反应, 然后慢慢由外向内发展, 最后板局部或整个砼板产生酥松, 直到砼完全失去强度, 称之为渠道砼面板的侵蚀破坏。
在规模较小的填方渠道采用现浇砼结构防渗, 实施效果较好, 个别地方会出现裂缝破坏, 裂缝漏水不仅削弱了节水效果, 缩短了使用寿命, 而且成为灌溉管理的安全隐患。通过多年的观测实践, 认为造成裂缝产生的根本原因在于砼由于受自身及外部介质环境的影响, 在温度、湿度变化和周边、基础约束的作用下, 会产生很大的约束应力, 容易产生裂缝, 在现浇砼渠道衬砌中, 水泥砼属于薄壁轻型钢性结构, 具有较高的抗压强度, 但抗拉强度较低, 适应拉伸变形和不均匀变形的能力较差。所以, 从结构和运行环境分析, 现浇砼渠道裂缝主要是由冻胀压力及温度应力产生的, 局部裂缝问题可能与施工质量和基础稳定性有很大的关系。
四、建议
为便于今后更好地对麻地壕灌区的渠道进行防渗衬砌, 发挥其节水效益, 在今后的渠道衬砌设计、施工、管理中要特别注意以下几点:
(1) 从设计方面优化断面结构。就是在设计时采用新材料, 新工艺、新技术, 确定合理的断面形式和尺寸, 使其具有削减冻胀和温度应力的能力, 在冻害相对严重的渠段采用现浇砼防渗, 并在砼表层配以钢丝网加强抗冻胀破坏的能力。
(2) 按渠道流量确定设计断面结构。对于大中型渠道, 选择弧形坡脚梯形断面或梯形断面;小型渠道选择弧底梯形断面或“U”型断面。
(3) 现浇砼渠道应每隔5~8米设一道横向伸缩缝和纵向伸缩缝, 缝宽不宜小于1.5厘米, 缝内填塞沥青油膏或聚氯乙烯等能适应结构变形、粘结力强、防渗性能好的填料灌实。
(4) 加强施工质量监督, 高标准的施工质量是实现完美设计的唯一途径;
(5) 科学的管理是延长渠道使用寿命的重要法宝, 在日常管理中, 加强巡查, 严禁污水进入渠道, 要尽早的发现裂缝, 并在裂缝早期采取补救措施, 以防事态扩大。我们要本着“以防为主, 防重于修, 修重于抢”的原则, 加强运行管理, 确保渠道的正常使用。
摘要：文章介绍了麻地壕灌区节水改造渠道衬砌的实施情况, 及已实施渠道衬砌所采用的结构形式, 指出了在渠道衬砌中存在的问题和不足, 并提出了相应的对策。
关键词：麻地壕灌区,渠道,防渗,衬砌,现浇砼,预制砼
衬砌防渗 篇2
【关键词】现浇；混凝土；防渗渠道；施工技术
一、现浇混凝土防渗渠道衬砌施工的管理工作分析
在进行现浇混凝土防渗渠道衬砌施工之前，应当制定出合理的施工方案，根据施工过程中管理工作的具体要求以及关键施工技术的要求设计出混凝土防渗渠道衬砌的结构，需要做到以下几点工作：
1.1实地考察渠道的特点，开展施工的准备工作
为了能够充分的做好混凝土防渗渠道衬砌的施工前准备工作，施工企业应当根据实地考察的结果总结出防渗渠道衬砌的结构特点以及当下技术的特征。首先应当根据地质勘探的结果，对工程的地基进行处理，将测量放线作为基础，挖掘合适的地基深度，同时对地基的含水量进行了解及控制，如果含水量偏高，为了不影响水利工程干地施工的要求，要及时采取打渗水井并根据出水量安排水泵排水。其次，在完成地基等基础工作之后，及时对地基表面进行清理，做好软土地基的回填、夯实、平整等工序，完善地基处理工作。
1.2增强对于混凝土材料的控制，确保渠道防渗性能优良
现浇混凝土防渗渠道衬砌的施工过程中，混凝土材料是最关键的施工材料，对于防渗渠道的质量有非常重大的作用，因此应当强化对混凝土基础材料及配合比的控制，在采购的过程中就加强监督，确保施工过程中使用的混凝土质量达到要求，不仅如此，为了确保混凝土处在最佳的使用状态之下，在混凝土运输的过程中，还应当根据搅拌以及温度要求适当的处理运输过程中的混凝土，避免由于运输不当导致混凝土性能下降，进而影响防渗渠道衬砌的施工性能。
1.3对于施工过程中混凝土浇筑施工技术的探析
按照混凝土浇筑技术要点，在混凝土进行浇筑之前，除了要对工程的基础面进行及时的清理，还要浇筑15cm左右低标号混凝土垫层，避免漏浆问题的出现，在垫层固结之后，再使用高压水枪将混凝土表层的杂物清理干净，之后便可以正式的开始浇筑工作。浇筑过程中输送泵应确保混凝土浇筑的连续性和无缝性，同时使用的振捣器应处在连续性振捣的频率之下，以此确保混凝土浇筑之后具有最佳的防渗性和具有防冲防淤的效果。浇筑完成之后，当混凝土表面的水分蒸发消失之后，再使用铁泥抹压的方式处理混凝土表面，以此确保混凝土表面的密实性和平整度。
1.4现浇混凝土防渗渠道衬砌的拆模与保养技术分析
混凝土防渗渠道衬砌的拆模与保养技术是影响混凝土性能的重要因素，为了确保混凝土的性能，应在混凝土刚刚凝结之后开展拆模技术，轻轻地翘起混凝土模板的一段，敲打模板的背面，当模板全部松动之后从另一端中取出，使用这样的方法能够最大限度的减少拆模技术对混凝土模板的损坏，确保混凝土模板的平整性。在拆模技术实施完毕之后，及时的进行异物清理和整修，检验合格之后进行合理的存放，以备在后续的施工过程中继续使用。除此之外，为了确保混凝土的性能，施工企业还应当根据混凝土浇筑季节的不同制定适宜的养护方案，一般养护工作多是在混凝土浇筑完成后的6到18小时后进行，对混凝土采取覆盖及洒水的养护方法。根据季节的不同，混凝土表面的湿度也要进行适当的调整，整个养护过程需要有专业的人员进行全程的监督，确保混凝土的强度和性能没有在养护的过程中发生不利的改变。
1.5注意在施工前对施工人员进行技术培训
现浇混凝土防渗渠道衬砌结构是当下应用最先进的技术，为了防止施工人员对于施工技术中的注意事项缺乏足够的认知与重视而产生质量事故，在现浇之前就应当对施工人员开展技术培训及技术交底，强调施工的注意事项、安全事项，以此来促进工程的顺利进行，同时在浇筑过程中加强现场技术人员的监督管理及旁站指导，确保现浇混凝土防渗渠道衬砌施工技术参数得到有效的执行。
二、对于施工过程中混凝土材料的要求
2.1对于浇筑过程中水的要求
拌制和养护混凝土所使用的水必须是符合《水工混凝土施工规范》中要求，一般可以饮用的水都是可以应用在拌制和养护混凝土的过程中的，但是严禁使用未经处理的工业废水和污水。
2.2对于水泥质量的要求
混凝土浇筑过程中使用的水泥必须根据防渗渠道衬砌工程的具体要求，选择适宜性能的水泥种类，在施工之前充分的了解其使用方法，并确保水泥在运输和储存的过程中不会受到潮气的浸染，存储水泥的库房也必须具有良好的排水和通风设备，确保水泥在使用的时候性能优良。
2.3对骨料质量的要求
骨料是混凝土重要的组成部分，直接影响着混凝土的强度和水泥的使用量，在检验骨料的质量的过程中，应对骨料的强度、抗冻性、化学成分以及骨料形状、其中的杂质等都做严格的检查。
三、混凝土的拌和和运输
3.1混凝土的拌和
混凝土的拌和物应当符合水利工程的要求，根据结构物的条件及施工方法，当构件截面尺寸较小或者是钢筋较密、采用人工振捣时，坍落度可选较大，反之当构件的截面尺寸较大或者是钢筋较疏的时候，可以使用机械振捣的方式，使得坍落度的角度随之变小。当工程对于混凝土拌和物的温度要求较高，或者是工程要求浇筑出低温或高温的混凝土时，坍落度的选择就应当按照实际的施工状况酌情增加或者是减少，具体的操作步骤可以按照《水工混凝土施工规范》中的要求具体落实。
3.2混凝土的运输
关于混凝土的运输，尤其是在混凝土拌和和进行浇筑的中间环节，倘若不能良好的保持混凝土的性能，必然会影响混凝土浇筑的质量，进而导致混凝土防渗渠道的质量受到不良的影响。为此在混凝土运输的过程中，应当对运输设备进行严格的检验，检验其内部是否平滑，是否会在运输过程中出现渗漏的问题，在每次卸料完成之后也要做到及时地清理运输车厢，做到混凝土不初凝、不分离、不渗漏、无严重泌水、无过大的温度变化，只有这样才能确保混凝土在存入仓库的时候性能不发生改变，进入仓库时温度也是符合要求的，从装料到入仓的时间应当尽力的控制在30分钟以内，若超过了这一时间，就会导致混凝土初凝，从而失去一定的塑性，导致混凝土的性能下降，间接地导致现浇混凝土防渗渠道衬砌工程的质量也受到了消极的影响，工程质量不能达到要求。
四、总结
为了确保混凝土防渗渠道衬砌工程的质量，应当针对混凝土防渗渠道衬砌结构的特点及施工技术要求，施工企业应当不断的完善施工技术水平，完善施工过程中对混凝土的处理，做好建筑材料的选择，确保工程的质量，实现更高的工程目标。
参考文献
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浅谈农业灌区混凝土防渗衬砌技术 篇3
关键词：渠道设计,商品混凝土,衬砌设计,施工技术
农业用水供需矛盾日益突出, 干旱缺水成为制约我国农业发展的主要因素之一。因此, 采用节水灌溉技术, 是缓解水资源供需矛盾的有效途径。采用商品混凝土衬砌是渠道防渗的一项重要的工程措施, 也是一项重要的节水措施。
一、商品混凝土防渗渠道的要点
(一) 商品混凝土防渗主要有以下五大优点:一是防渗的效果非常好, 一般都能减少渗漏损失的90%~95%, 而且经商品混凝土衬砌之后, 渠道水的利用系数能达到0.97 以上。二是耐久性比较好。在正常的情况下, 运用防冻技术的商品混凝土衬砌渠道可使用20 年以上。三是糙率较小。n值在0.012~0.017 之间, 因而能够减少沿程的水头损失, 同时, 允许流速大, 一般能达到3.5~6.0m/s。在坡降较陡的情况下, 能够节省连接建筑物, 从而缩小渠道断面, 减少土方工程量与工程占地, 实现节省投资的效果。四是强度较高, 耐久性强, 便于进行管理。商品混凝土衬砌的强度很高, 能有力地防止动物、植物的穿透或其它外力的破坏, 能够节省相当的管理费用。五是适应性广泛。商品混凝土有较好的模塑性, 能根据设计要求制成多种形式与不同结构的尺寸, 还能根据工程的差别, 选择合理的原材料, 调整商品混凝土的配合比例, 采取各种生产工艺, 制成具备各种性能的商品混凝土部件。同时, 现场浇筑的接缝少, 能减少渗漏量, 而且预制构件的质量容易保证, 预制好的构件也能充分利用渠道停水及灌溉间隙运到现场进行装配, 从而加快施工进度。然而, 商品混凝土防渗也存在一些缺点, 需要设计者结合当地实际考虑是否适合应用。一是商品混凝土衬砌板适应冻胀变形的能力比较差。二是商品混凝土防渗在缺乏砂石料的地区造价比较高。三是在高寒地区, 商品混凝土防渗必须采取相应的防冻害措施, 因而技术十分复杂。
(二) 防渗渠道衬砌形式在渠道的设计断面上先铺设一层规格为300g/ m2 的土工膜, 然后在土工膜上现浇商品混凝土板, 板块一般为1m@115m, 板块间采用松木板分缝, 商品混凝土板厚干渠为8cm, 支渠以下为6cm。
二、商品混凝土防渗渠道的结构形式
选择好恰当的结构形式, 是商品混凝土渠道防渗的基础环节。防渗渠道的设计要根据灌溉面积、作物布局, 并联系地形、土壤、地下水位等各类自然条件来确定断面的尺寸。目前, 各灌区的防渗渠道一般有梯形、矩形与u型这三种形式, 梯形与矩形防渗渠道的特点是施工方便。u型断面以其良好的整体性能, 较高的强度, 各部位均匀的受力, 及产生裂缝较少, 便于管理。商品混凝土防渗渠道普遍采用单层护面衬砌, 厚度为6cm~12cm, 可在防渗体下的横向或纵向采取增加肋梁、局部加厚或加筋等形式, 与商品混凝土浇成一体, 能够有效地增大强度、防止出现冻胀, 并减少裂缝。
三、商品混凝土防渗渠道的设计方法
(一) 渠道设计。一是确定设计参数。渠道纵比降在渠道设计当中, 是影响全局的重要因素, 直接关系到控制面积的大小、工程造价的高低及渠道能否保持较好的工作状况。在选取时, 要根据渠道走线与地面坡降, 在实地测量之后再综合确定, 要尽量接近地面的坡度。二是确定渠道流速。要根据流量及计算出的设计断面来计算出渠道流速。流速应当在不冲、不淤的流速之间, 这样才能满足要求, 否则就需要重新选择设计参数, 再重新进行断面的设计。三是绘制渠道纵横断面图。在断面设计完成之后, 就要确定渠首顶 (底) 高程, 随后再根据设计选定的渠道纵比降, 明确不同位置处的设计渠顶 (底) 高程、渠道建筑物位置与高程, 并绘出渠道纵横断面图。四是伸缩缝。为避免商品混凝土的热胀冷缩与地基的不均匀沉降现象对衬砌渠道所造成的破坏, 沿渠道每隔数米就要设横向伸缩缝, 纵向则不设伸缩缝。缝型应采用矩型缝, 填缝材料的下部采用焦油塑料胶泥, 上部则采用水泥沥青砂浆。五是封顶板。在边坡防渗层顶部, 要设置商品混凝土水平封顶板, 且与边坡商品混凝土相连接。
(二) 防渗渠道纵横断面设计。近年来, 在进行商品混凝土防渗渠道建设试点时, 笔者曾对不同断面型式进行比选, 理论上通过1.0m3/s以下的较小流量时, 不同断面型式渠道的过水条件即使存在一定差异, 但是对实际过水能力的影响却几乎可忽略不计。从经济指标、施工难度等方面综合比较时, 梯形断面虽然并不具备最优条件, 但在综合指标上却具有较多的优点。与矩型断面相比的优势在于材料用量明显节约, 与u型断面及其他复合式断面相比的优势在于经济指标相当, 但是施工难度却显著降低。
(三) 渠道冻胀计算。为防止冻胀现象的出现, 在现浇或预制商品混凝土板下, 可应用换填土体或砂砾料, 在衬砌底板和基础之间设置保温层等。但是, 大部分渠道防止冻胀主要是采取在商品混凝土中添加防冻剂等措施。此外, 在梯形断面的施工过程中, 要严格控制回填土质量, 以提高渠道土体的密实度。冬季砼衬砌渠道则要加强管理, 管理部门要合理确定每年的停水与开春引水的时间, 以避免渠道出现冰冻期过水现象, 防止冻胀的出现。
四、施工技术
在防渗砌筑以前, 先要定好渠线。对渠道恢复工程建设, 尽量选用原渠线, 以避免扩大工程量。首先清除积土及弃物, 一般至原渠底以下5~10cm, 要安装“U”形槽前一星期清理完成, 使渠底基面保持干燥, 然后用钢丝刷或其他工具清除残留部分, 以利渠槽基础处理。新开挖渠道应于基础前处理前7 天挖出土坏, 使基土在自然状态下降低水分, 同时对渠土体和稳定性也得到检验, 垮塌土应提前采用工程措施加固, 然后方可进行基础处理
(一) 土模坯的形成。按照设计要求, 将“U”形槽和各部分绘成详图, 加工出木模具, 按模具进行开挖, 并且要求施工人员将预制构件先运至工地, 施工人员按“U”形槽现场放样, 然后开挖, 开挖标准土石模, 每10m放一控制点, 大体挖好后, 在木模具处挂线进行修整, 这样基本能保证不超挖, 不欠挖。
(二) 铺设方法。土模形成后, 把砂浆铺设在超挖地段, 然后进行“U”形槽的安装, 安装顺序一般按纵坡从上至下, 板缝控制要求1~2cm之间, 以利于勾缝, 使渠槽形成整体。
(三) “U”形背面处理。由于开挖断面与“U”形槽断面不十分吻合, 渠槽背面有时会出现空洞, 空洞填筑法通常有三种:一是中粗沙填筑;二是细石混凝土填筑;三是原土人工夯实填筑。
(四) 渠顶封沿。为了增加“U”形渠槽的稳定性, 防止地表水注入“U”形槽背面, 减少内水压力, 渠顶口应浇筑混凝土盖顶封沿, 通过对加封沿和未加封沿渠道的比较, 我们发现, 加了渠槽封沿的U形渠变形较小, 对侧土以压力, 稳定性得到加强, 并且渠道过水能力加大, 效果较好。
(五) 勾缝中应注意的几个问题。板与板之间的勾缝, 是提高防渗效果的关键, 也是保证渠道整体的关键。因此, 板缝之间必顺控制在1.5~2cm之内;缝内泥土及杂物必须用钢筋钩或其他工具清除。渠内杂物及泥土必须清除干净, 板缝表面必须用水冲洗干净。灌缝材料可采用M10 水泥砂浆填实, 待灌缝材料初凝后, 加抹表面, 并刷素水泥浆, 一般不勾凸缝, 其不足为增加渠道糙率, 容易引起集土及集渣。勾好缝后要用洒水养护, 防止砂浆干缩裂缝。
衬砌防渗 篇4
1 现浇混凝土板防渗在技术上的可行性
寿西湖农场的灌溉渠道多为全挖式渠道, 地下水埋藏深浅不一, 水土流失严重, 地基土壤水分高, 在渠道浇筑混凝土面层以后, 最主要的是可以减少水土流失, 节水灌溉, 对混凝土板下面铺设1层砂管或厚10～15 cm的卵石拳石垫层引排后就基本上可以控制地下水对渠道的影响。在地基不稳定地段 (如平台以上滑动) 用浆砌石两侧护砌, 地基软弱地带采用打桩和换土进行处理[2]。
2 施工技术
2.1 渠道断面形式及坡比
寿西湖农场地形是西高东低、南高北低, 地势较平坦, 土质层厚0.6～1.8 m, 多为粉质黏土。塑性松软灌渠断面普遍设计采用梯形断面。根据渠系水深、流量过水能力、过水断面大小、土质等进行边坡稳定设计分析, 因地制宜选择最优水力断面[3]。对农场干渠流量在30～50 m3/s的土灌渠边坡比采用1.0∶ (0.8～1.0) , 渠系坡降根据渠道长短设计, 一般为1/5 000～1/4 000, 对支渠和小条田沟等小型渠道, 过水流量在0.5～1.5 m3/s的灌渠, 经济边坡比宜用1.0∶ (0.5～0.7) , 渠道坡降根据渠道长短来设计, 一般为1/4 000。
干渠垂高为3.0～3.5 m, 混凝土护面斜坡长为5.5～6.5 m, 支渠道及条田沟垂高为1.2～1.5 m, 混凝土护面斜坡长为2.5～3.5 m。通过比较, 混凝土护面后过流能力高出土渠40%～80%, 渠道淤积很少。
2.2 护面混凝土标号确定与材料选择
寿西湖农场所处流域属亚热带与暖温带的过渡地, 极端最高气温38.7℃, 最低气温-8℃, 多年平均气温在15.5℃, 常年无霜期234 d, 对混凝土的抗冻性不作太严格的要求。由于极端最低气温在当地为10～20年一遇, 故在考虑防冻处理时, 一般定为-10℃。为了提高混凝土的耐久性、抗渗性、抗冲性, 混凝土标号一般采用C15～C20 (表1) 。
2.3 确定护面厚度
在土壤的不均匀沉陷、浮托力、渗透压力、冻融作用下, 衬砌混凝土受到弯矩作用[4], 通过稳定和内力计算, 拟定混凝土衬砌厚度如下:黄土、黏壤土的挖方渠段定为6～8 cm;密实的砂土、砂壤土、挖方渠段、无浮托力定为8～10 cm, 并根据实际情况增加8～10 cm厚的碎石垫层[5]。
2.4 设置伸缩缝和排水沟
伸缩缝采用现浇垫层支座的设计方案及施工工艺[6]:即在开挖掊形的土渠中开挖土槽宽20 cm、厚10 cm, 现浇一期混凝土支座垫层宽20 cm、厚10 cm, 涂刷1层沥青于一期混凝土支座垫层壁上, 然后铺上1层油毛毡, 再涂刷1层沥青于油毛毡上, 现浇渠混凝土在垫层中部设施工缝搭接浇筑即可[7]。同时, 应在边坡上开挖“丫”形排水沟 (断面25 cm×25 cm) , 沟内填筑砂石料, 在现浇混凝土的下面设置砂石垫层10 cm厚, D4排水孔设置在距离渠底50 cm处, 用2层土工布裹头排水孔, 周围作三级反滤料[8]。
2.5 施工
清除渠道中的杂物和淤泥于混凝土浇筑前进行, 要分层填土、夯实、整平局部因水流冲刷造成的坑洼、崩陷[9]。然后, 按设计要求测量放线, 开挖排水沟和齿槽, 在合适的位置埋设裹好的滤水管, 在边坡上铺平砂石垫层, 在排水沟里填筑砂石滤料, 安装好分缝沥青杉木板和模板, 即可进行混凝土的浇筑[10]。为了增加防渗性能, 保证混凝土表面光滑, 在模板内可先垫1层厚塑料薄膜或铁皮[11]。另外, 模板拆除也应在浇筑初凝后4～6 h完成。
参考文献
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衬砌防渗 篇5
根据灌区特点, 设计结构型式为等厚度梯形断面渠道。考虑渠道流量要求, 混凝土厚度为8厘米, 强度等级为C15。渠道设60厘米砂砾石防冻垫层。渠坡采用1∶1.25。沿渠道纵向边坡与渠底每5米设一伸缩缝, 缝宽2厘米, 采用聚氯乙烯胶泥和闭孔泡沫塑料填缝。
二、施工准备
渠道防渗工程施工前, 应进行详细的施工组织设计, 充分做好料场和拌和场等施工工地的布置以及施工用电、用水、道路和机器设备的准备工作。
㈠地基处理 渠道防渗工程施工前, 应对渠道进行施工放样, 具体的放样尺寸应按照设计图纸要求进行机械开挖或人工开挖, 土方的开挖应提前进行, 使地基的土的水分尽量通过自然风干降低, 以增强土基的强度, 减轻冬季冻胀的破坏。渠基必须整平、夯实。
㈡模板工程 模板是混凝土工程的重要辅助作业, 其主要作用是对新浇混凝土起成型和支撑作用, 同时还具有保护和改善混凝土表面质量的作用[1]。模板工程定型槽钢按设计图纸要求制成框格, 外用楔形三角铁镶入土中加以固定, 模板制作和安装要具备支立牢固、板缝紧密、表面平整、线条顺直、标高一致、易支易折等特点。现浇混凝土模板框格安装净距沿渠道纵向的允许偏差值为±10毫米, 沿宽度方向的允许偏差值为±20毫米, 对角线允许偏差值为±10毫米[1]。混凝土折模时间以不损坏成品混凝土板为准, 并对模板及时清洁、整修以便再用。
三、混凝土的拌和和运输
㈠混凝土的拌和拌和时间是影响砼质量和搅拌机生产效率的重要因素之一。时间过短, 搅拌不均匀, 会降低砼的强度及和易性;时间过长, 不仅会影响搅拌机的生产效率, 而且会使砼的和易性重新降低或产生分层离析现象。砼的最佳搅拌时间为装料容积<400升=90秒, >400升=120秒[1]。搅拌机的投料顺序宜采用一次投料法。当砼搅拌完毕后, 应清理干净料筒, 搅拌筒内不得有积水, 以防筒身及叶片生锈。
㈡混凝土的运输混凝土的运输是连接混凝土的拌和和浇筑的中间环节, 必须符合“随拌、随运、随用”的要求。在运输过程中要求做到不初凝, 不分离, 不漏浆, 无严重泌水, 无过大的温度变化。小型水利工程中, 如在运输土中发生较轻的混凝土分离现象, 必须到浇筑地点再拌和一次, 在允许的时间内做到拌和均匀才可使用。若混凝土发生初凝, 应按废料处理。
四、混凝土的浇筑
㈠入仓铺料 在浇筑混凝土前, 如果渠床干燥起土, 首先应洒水湿润, 以避免浇筑好的砼板因水分过度流失而出现表面细裂纹。混凝土衬砌渠道施工时多按伸缩缝分块浇筑, 渠底、渠坡一般都采用跳仓浇筑。施工顺序通常是先浇渠底, 后浇渠坡, 最后浇压顶, 其优点在于先浇的渠底衬砌板可作为渠坡浇筑时的支撑。待渠底达到一定的强度后, 再浇筑渠坡, 会产生施工缝, 增加施工工序;但浇筑完渠底后立即浇渠坡, 虽不会有施工缝出现, 但渠底的混凝土在施工人员的踩踏下会影响混凝土的质量。应先浇渠坡, 后浇渠底, 最后浇压顶。渠坡浇筑完以后立即浇筑渠底, 这样能保证渠坡与渠底的良好衔接。然后, 作整体收面工作[2]。渠底有时也按顺序分块连续浇筑, 或渠底和压顶浇筑按一定的方向连续进行。
㈡平仓与振捣 浇筑开始前应在精削后的渠床上安放钢模板并固定闭孔泡沫塑料伸缩缝。卸入仓内的成堆混凝土料应及时平仓振捣, 不得堆积, 人工平仓, 刮杠刮平。仓内若有粗骨料堆叠时, 应均匀地分布到砂浆较多处, 不能用水泥砂浆覆盖, 以免造成蜂窝。在倾斜面上 (倾斜的边坡) 浇筑混凝土时, 应从低处开始依次向上。
混凝土平仓后振捣, 严禁以振捣代替平仓, 振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉, 并开始泛浆为准, 应避免欠振或过振。采用平面振捣器振捣时, 则将混凝土按模板的高度全部铺满仓面, 整平表面, 然后开始振捣。施工人员分别站在渠顶和渠底, 拉住平面振捣器的两端, 接通电源, 自下而上依次振捣, 振捣器下行时, 将振捣器抬离混凝土表面或关闭电源, 停止振捣, 且最好放在木板上或硬化的混凝土板上滑下。一般振捣两遍即可, 第一遍为振实, 移动速度均匀而较慢, 至表面泛浆为止;第二遍为振平, 速度可稍快。并注意混凝土板边沿和坡角处的振实, 必要时可采用人工振捣或插捣。浇筑渠底时, 待整个仓面铺满料以后再用平面振捣器振捣, 至表面泛浆为止。现浇混凝土, 宜采用分块跳仓施工, 同一块浇筑块应连续浇筑。因故停顿不应超过60分钟~90分钟, 否则按施工缝处理, 以确保结合牢固[2]。
㈢收面 收面工作是浇筑的重要的工序, 收面工作要求做到表面平整光滑, 无石子外漏, 无蜂窝麻面。应在浇筑完混凝土后立即用原浆进行收面, 不得另外用板砂浆收面, 不得洒水收面。其工序是先用长木抹粗抹一遍, 使表面平整, 稍停, 再用铁泥抹细抹一遍, 最后待大量水分蒸发后, 再用铁泥抹压抹一遍, 直至密实, 平整, 光滑。
㈣养护 混凝土的养护是保证和提高混凝土质量的重要环节, 最常用的养护方法是在混凝土的表面覆盖湿草帘、湿芦席。正常气温下, 混凝土浇筑后6小时~18小时即可进行养护, 根据实用水泥的不同和气温的不同, 养护的时间也不同。养护要勤洒水, 始终保持混凝土表面湿润。养护期以14天~28天为宜[1]。养护水要采用混凝土搅拌用水, 以保证混凝土清洁。养护人员进行养护时, 要将水浇匀, 不得将水固定一处。
现浇砼防渗渠道施工技术具有省工、省料、易于操作, 方便管理, 运行费用低等优势, 在农田节水灌溉工程中得以广泛应用, 经济效益和社会效益显著。
摘要：现浇混凝土防渗渠道由于具有防渗效果好, 使用寿命长, 施工质量便于控制, 外表美观, 经济, 安全等特点, 已在水利工程建设中得到了广泛的应用。
关键词：渠道,混凝土,防渗,施工
参考文献
[1]李亚杰.建筑材料[M].北京:中国水利水电出版社, 2000.
[2]袁光裕.水利工程施工[M].北京:中国水利水电出版社, 1995.
衬砌防渗 篇6
1.1 地基处理
施工前, 应对渠道进行具体的放样, 尺寸应按照设计图纸要求进行。放样出渠道底脚线和渠口线共四条线, 然后进行机械开挖或人工开挖, 土方的开挖应提前进行, 使得地基土的水分在自然风干下尽量降低以增强土基的强度, 减轻冬季冻胀的破坏。衬砌渠道多为新建渠道, 有的开挖, 有的填方。挖方式渠道的基础比较坚硬, 但其开挖面在开挖的过程中发生松动, 在铺筑之前必须将其清理干净, 然后回填, 渠基整平、夯实。填方式渠道的基础比较松散, 在衬砌前应结合灌溉用水有意识的加大水位对渠道进行浸水预沉, 进行夯实。对于改建渠道防渗, 应尽早的停止放水并扒松渠基风干, 根据实际情况回填新土并分层夯实。无论是新建还是改建在回填夯实前, 必须将渠床内的淤泥、腐质土、垃圾等清理干净。渠道削坡应在混凝土浇筑前一天进行, 削坡时应严格控制高程和表面平整度, 采用人工挂线精削。如果开挖或回填与设计的误差较大时, 可以采用多次修坡的方法。削坡过量时不能用浮土回填, 应洒水夯实。
1.2 模板是混凝土工程的重要辅助作业, 其主要作用是对新浇混凝土起成型和支撑作用, 同时还具有保护和改善混凝土表面质量的作用。在水利工程中一般使用木模和钢模。模板要求拼装严密准确, 不漏浆, 表面平整, 不产生过大变形。
2 混凝土材料
(1) 水的质量要求, 凡可以饮用的水均可用于拌制和养护混凝土。未经处理的工业废水, 污水及沼泽水不能使用, 在极其缺水的艰苦条件下, 可以使用其它水如地表水、地下水或其它类型的水。对钢筋混凝土及预应力混凝土工程不允许使用海水。
(2) 水泥的质量控制:水泥品种较多, 按用途和性能分为通用水泥、专用水泥及特种水泥。通用水泥主要用于一般土建工程。包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥。充分掌握区分水泥的品种及强度等级性能和使用方法, 根据工程的具体情况合理选择与使用水泥, 既可提高工程质量又能节约成本。
(3) 砂、石骨料是混凝土最基本的成分。骨料的质量好坏直接影响混凝土强度、水泥用量和混凝土要求, 从而影响水工建筑物的质量和造价。
骨料的质量要求包括:强度、抗冻、化学成分、颗粒形状、级配和杂质含量, 要严格按施工设计控制掌握。骨料质量要求混凝土配合比必须通过实验, 满足设计技术指标和施工要求, 并经审批后方可使用。施工配料必须经审核后签发, 并严格按签发的混凝土施工配料单进行配料, 严禁擅自更改。主要料场应场地开阔, 高程适宜, 储量大, 质量好。
3 混凝土的拌和和运输
(1) 混凝土的拌和在混凝土的配合比确定的情况下, 应按最佳配料顺序和拌和时间进行试验, 经试验审核后, 达到设计要求方可使用, 配合比单、顺序、时间, 一经确定不得擅自更改, 已确保混凝土的质量。
(2) 混凝土的运输是连接混凝土的拌和和浇筑的中间环节, 必须做到随拌、随运、随用的要求。根据施工情况, 可用手推车、架子车、翻斗车、自动卸料车等, 运输过程中要求做到不初凝, 不分离, 不漏浆, 无严重泌水, 从装料到入仓卸料整个过程控制在30~60分钟之内。
4 混凝土浇筑
混凝土浇筑的施工过程包括:浇筑前的准备作业, 浇筑时入仓铺料, 平仓振捣和浇筑后的养护。
(1) 混凝土浇筑前作业包括:基础面的处理、施工缝处理、立模钢筋及预埋件的安设。其次必须经监理人员验仓合格, 并取得准浇许可证方能进仓作业。
(2) 入仓铺料在浇筑混凝土前, 如果渠床干燥应首先洒水湿润, 以避免浇筑好的砼板因水分过度流失表面出现细裂纹。衬砌渠道的施工时多采用按伸缩缝分块浇筑, 渠底, 渠坡一般都是采用跳仓浇筑。
(3) 卸入仓内成堆混凝土料应及时平仓振捣, 不得堆积, 人工平仓, 刮杠刮平。仓内若有粗骨料堆叠时, 应均匀的分布到砂浆较多处, 不能用水泥砂浆覆盖以免造成蜂窝, 在倾斜面上 (倾斜的边坡) 浇筑混凝土时, 应从低处开始依次向上, 这样可避免石子在平仓时滚落到下坡脚, 造成石子多水泥砂浆的蜂窝。混凝土平仓后振捣, 严禁以振捣代替平仓, 振捣时间混凝土粗骨料不在显著下沉, 并开始泛浆为准, 应避免欠振或过振, 采用平面振捣器振捣时, 则将混凝土按模板的高度全部铺满仓面, 整平表面, 即可开始振捣。自下而上依次振捣, 振捣器下行时, 将振捣器抬离混凝土表面或关闭电源, 停止振捣, 且最好放在木板上滑下。一般振捣两遍即可, 第一遍为了振实, 移动速度均匀而较慢, 至表面泛浆为止。第二遍为了振平, 速度可稍快。并注意板边沿和坡角处的振实, 必要时可采用人工振捣。浇筑渠底时, 用平面振捣器待整个仓面铺满料以后在振捣, 至表面泛浆为止。
(4) 收面:做好砼的收面工作, 可以降低糙率, 提高输水能力, 增强防渗效果, 延长使用年限。收面工作要求做到表面平整光滑, 无石子外漏, 无蜂窝麻面。应在浇筑完混凝土立即用原浆进行收面, 不得洒水收面。先用长木抹粗抹一遍, 是表面平整, 稍停, 再用铁泥抹细抹一遍, 最后待大量水分蒸发后, 再用铁泥抹压抹一遍, 直至达到密实, 平整, 光滑。
(5) 混凝土浇筑后待初凝后即可拆模, 拆模必须小心, 不要影响混凝土的结构。拆模时, 应将模板的一端轻轻撬起, 然后用坚硬的物体在背面敲打, 待全部松动, 从另一端取出, 这样既不易破坏模板, 又保证板面平整。拆完后的模板应立即清理干净、整修, 校核, 然后以备后用。
(6) 混凝土的养护是保证和提高质量的重要环节, 特别是混凝土衬砌结构壁薄, 外露面积大的特点, 养护工作尤为重要。常用的养护方法表面覆盖湿草帘、湿芦席。常温下, 浇筑后6~18小时即可养护, 根据实用水泥的不同和气温的不同养护的时间也不同要勤洒水, 保持混凝土表面湿润状态。
5 混凝土质量控制
为了保证混凝土的质量, 必须经常对混凝土原材料的各项技术性质、混凝土拌和物及硬化混凝土的各项技术性质进行检查。以拌混凝土组成材料的质量应每天检查一次。配合比应严格控制, 不能再拌和过程中随意加水。坍落度每班至少检查三次, 检查的结果应作记录。在浇筑期间, 应根据浇筑量的大小, 配合比的变化, 浇筑部位的不同, 施工班的不同情况, 应浇制混凝土强度试块, 每组三块, 是需要可浇制抗渗和抗冻试块, 抗渗试块每组六块, 抗冻试块数量根据试验要求而定。试块的浇制和养护方法应于施工条件相同, 试块应登记、编号、制样、时间等, 待捣设计龄期, 送有关单位进行试验, 试验结果计入施工档案备案。
6 结束语
总之, 为了保证混凝土防渗渠道效果和耐久性, 除了正确合理的设计以外, 必须严格提高施工技术水平, 加强对混凝土的品质、配合比质量的波动以及混凝土的拌和运输、浇筑、养护等施工工艺的监督和管理, 以保证施工质量, 做到优质、经济、安全、高效实用。
摘要：在引调水、农业节水灌溉工程建设中, 由于混凝土防渗渠道具有良好的防渗效果, 可以提高输水能力, 减小渠道的断面尺寸和耐久性强的特点, 在渠道和农业节水灌溉工程建设中得到了广泛的应用。本文作者结合自己多年工作经验, 就此进行了简短的分析与论述, 望同行借鉴。
关键词：渠道,混凝土,防渗技术
参考文献
[1]关瑜.农田灌溉防渗渠道衬砌施工技术[J].中国新技术新产品, 2011 (4) .
衬砌防渗 篇7
1 防渗护渠道衬砌工程施工
1.1 施工准备
防渗护渠道衬砌施工前, 应组织施工队布置好施工场地。要做好施工场地平整, 场地必须通路、通电、通水。要布置好料场、搅拌机、堆料等位置及运输车、振动器等施工用具准备。
1.2 渠道基础处理
首先对渠道进行施工放线, 放线的尺寸要符合设计图纸的要求。用仪器定出渠道的中心控制线, 中心桩在直线段每50m一个, 弯道处5m一个, 用钢尺量距, 误差不超过1/1000, 测角时两次误差不超过30〃, 其次, 按四等水准要求控制高程, 由于西双版纳多属丘陵山区, 所以闭合精度要求控制在6mm, 每200m留一个临时高程控制点, 以备施工期间校核用。最后定出沟底线和沟口线共4条线, 然后进行土方开挖。
1.3 模板工程
浇注砼应先支立模板。模板所用的材料是木板、木枋、圆木, 它们都有一定规格尺寸, 具体计算按《实用水利技术手册》第79~80页进行, 模板用材质坚实, 吸收水分后不易翘曲和变形, 加工模板应拼齐、刨平、不漏浆, 板厚一般为2.5cm~3.0cm, 板肋间距40cm~50cm。模板表面必须用费机油刷面, 这样拆模时砼与模板容易分离, 且砼表面美观。架立模板:下面用小木枋来承托, 小木枋下面用圆木托梁承托最后用顶木支撑托梁。
2 砼组成的原材料
2.1 水的质量要求
只要能喝的水都可用来拌制和养护砼。没有经过处理的工业污水及沼泽水都不能用。天然矿化水必须经过实验确定。
2.2 水泥的质量控制
水泥有很多种, 各有不同的特性, 应根据工程构造物的特点和所处的环境的自然条件, 选择水泥品种, 选择水泥标号要与砼设计标号相适应, 并满足耐久性要求。一般采用的水泥标号是设计要求砼标号的2~3倍, 使用时注意水泥出厂化验单和出厂日期, 一般出厂三个月强度降10%~20%, 六个月降低20%~30%, 受潮结成硬块的水泥不能使用, 否则会造成严重质量事故。
2.3 骨料的质量控制
骨料的质量要求。骨料选择的原则是优质经济, 就地取材。石子 (又称粗骨料) 质量要求:坚硬、干净、级配良好、细度适当、含泥量小, 风化的不能采用, 常用的粗骨料有卵石和碎石, 粗骨料粒径一般采用5mm~40mm;颗粒级配按规范规定分级筛分, 分别堆存, 配合使用, 各级石子的适当配合比例, 必须通过实验才能确定。
砂子 (细骨料) 质量要求:质地坚硬、清洁、级配良好, 细粉砂和风化砂严禁使用, 一般浇注砼用砂的细度模数以2~3为最好, 测试方法按SD150—82第3.0.1条有关规定进行。使用山砂、粗砂、特细砂应经实验论证。其他砂的质量技术要求应符合SDJ207—82中的规定。细骨料的含水率必须保持稳定。
3 选择砼配合比
选择砼配合比通常用计算实验法确定, 其计算实验方法按《建筑材料》书中第51-53页中有关计算进行, 计算必须满足设计技术指标和施工要求, 在砼施工配料中必须过称配料, 经过多年的施工经验, 在砼浇注渠道中, 水泥选用普通水泥42.5, 砼标号选用C15, 其砼施工配合比为:每立方砼需1) 水泥270kg;2) 砂836kg;3) 碎石1417kg;4) 水165kg。
4 砼的拌和和运输
4.1 砼的拌和
在砼配合比确定的情况下, 事先按顺序过称砼配合比放入搅拌机, 然后开始拌和, 经数次拌和后, 砼表面色泽均匀, 骨料颗粒周围都沾满水泥浆、稠度适宜方可使用。
4.2 砼的运输
砼的运输多用运料车运到浇注地点, 然后用人工送到浇注部位填料, 人工填料或用车子填料, 应尽量接近仓面。在运输过程中不能初凝, 不能分离, 不能漏浆, 不能严重泌水, 不能太大的温度变化。
5 砼的浇注
5.1 砼浇注前的准备
砼浇注前必须清理地基的杂物, 如有积水, 必须用抽水机或人工用盆、桶清理干净, 这样才能浇注砼。
5.2 平仓与振捣
砼运到浇注现场后要及时放入仓内, 仓内成推的砼料要及时人工平仓, 刮杠刮平。要是有粗骨料堆积, 必须把粗骨料均匀的铲到水泥浆比较多的地方, 但不能用水泥浆埋没粗骨料。浇注沟邦时, 砼平仓后开始振捣, 振捣顺序从下往上单方向震动, 振捣时间是砼粗骨料不再显著下沉, 并表面开始出现水泥浆为止。浇筑沟底时, 用平面振捣器整平仓面, 然后铺满砼料, 再开始振捣, 到表面出现水泥浆为止。
5.3 收仓抹面
收仓抹面要做到表面平整光滑, 表面不能漏石子, 无蜂窝麻面、砂眼、爆皮、龟裂等现象。浇注完砼立即用原浆进行收面, 不能另外拌砂浆收面, 也不能洒水收面。收面必须一次做好, 不应在砼凝固数日后, 为了美观再次抹面粉饰。
5.4 拆模
拆模应严格遵守拆模时间, 严禁过早拆模, 一般是砼浇注后到砼初凝后就可以拆模, 拆模不能破坏砼的结构。拆下来的模板不必拆散应该立即清理干净, 然后安放在地面干净的地方以备下一道浇注时使用。
5.5 养护
砼浇注初凝后, 要用草袋之类物品覆盖好, 然后在上面浇水, 保持湿润, 特别是在夏季高温季节, 更要多浇水, 加强养护, 防止砼发生裂缝, 影响砼质量。养护时间不能少于14天。
参考文献
[1]田富.实用水利技术手册.北京:中国水利水电出版社, 1994 (9) .
[2]王应鼎.建筑材料.黄河水利学校:水利电力出版社, 1983 (5) .
衬砌防渗 篇8
关键词：农业灌溉,防渗渠道,混凝土衬砌施工
前言
农田灌溉是农业生产中重要的一环, 而农田灌溉沟渠是其中的关键点。由于现阶段我国水资源短缺情况严重, 而传统土渠渗漏严重, 造成了严重的水资源浪费。因此将防渗衬砌技术引入到农业灌溉中, 并取得了显著防渗效果。
1 农田灌溉渠道防渗施工的重要意义
农业是我国国民经济中的支柱性产业, 水是农作物生长不可或缺的关键性要素。作为一个农业大国, 我国农业用水量占到总用水量的60%以上。由于农业生产力水平较低, 农田灌溉的主要供水方式依然是渠道输水, 而未经防渗处理的渠道在输水过程中往往存在着严重的渗漏问题。在我国农田灌溉年均约3500亿m3的引水总量中, 得到有效利用的不足40%, 而造成水资源无效损失的一个非常重要的原因就是渠道输水过程中的渗漏。因此, 对农田灌溉渠道进行防渗施工, 能够有效控制渠道的渗漏, 降低灌溉水资源成本, 是提高输水效率、发展节水农业的重要举措。
2 常用的农田灌溉防渗渠道衬砌施工技术
2.1 砖石衬砌技术
砖石衬砌技术是现阶段我国灌溉防渗渠道技术中最早采用的第一代衬砌技术, 衬砌的整体工程几乎都是采用人工方式来完成。但此种技术的衬砌缝隙相对较大, 防渗效果并不理想, 因此这种早期的衬砌技术目前已较少使用。
2.2 浆砌片石 (砂砾石) 衬砌技术
浆砌片石 (砂砾石) 衬砌技术对衬砌材料的要求较低, 因此可以实现就地取材, 节约成本, 正因此种特点这一防渗衬砌技术得到广泛关注。浆砌片石衬砌在操作过程中, 可直接以农田周边的碎石混合混凝土等作为衬砌材料, 这种防渗衬砌技术尤为适用于偏远山区的渠道建设, 但由于其抗震性能较差, 能承受荷载较小, 浆砌片石衬砌对于土质较为松软的农田灌溉渠道的适用性不佳。同时, 其施工效率较低, 进度较慢, 一般不宜推荐。
2.3 混凝土衬砌技术
混凝土衬砌防渗是目前最为先进的农田渠道防渗技术措施, 具有输水能力大、防渗抗冲刷效果好、使用周期长、便于管理维护等优点, 在抗震、承压等方面也都具有显著优势。通过这一技术的应用, 极大程度地改善了灌溉环境, 强化了灌溉效果。
3 农田灌溉防渗渠道混凝土衬砌施工技术
3.1 施工准备工作
3.1.1 地基处理
水利工程农田灌溉防渗渠道衬砌施工之前, 应做好地基处理, 对渠道准确施工放样, 严格按照防渗渠道衬砌施工设计图纸, 加强放样尺寸控制, 渠口线和渠道底脚线放样出四条线, 加强土方开挖施工控制, 在自然风干状态下降低地基水分, 避免地基土层受到冬季冻胀损坏。
3.1.2 模板制作
根据施工设计图纸, 规范模板安装, 准确测量放样, 在重要结构和关键区域设置多个控制点, 便于检查校核, 准确、严密地进行模板拼装, 保持模板固定、表面平整, 避免漏浆或者发生变形。沿着防渗渠道衬砌纵向安装模板, 安装偏差应控制在30mm以内。
3.2 具体施工流程
3.2.1 施工材料控制
根据水利工程农田灌溉要求, 为了保障防渗渠道衬砌施工质量, 必须加强施工材料质量控制。首先, 水泥品种多样化, 根据水泥的性能和用途可以分为特种水泥、专用水泥和通用水泥, 严格区分水泥的强度和品种, 全面把握水泥使用方法和应用性能, 结合水利项目的实际情况, 选择合适的水泥材料。其次, 加强骨料质量控制, 选择质量好、储量大、高程适宜、场地开阔的骨料料场, 仔细检查骨料的杂质含量、级配、颗粒形状、化学成分、抗冻和强度, 若防渗渠道衬砌采用无筋或者少筋的混凝土结构, 选择粒径大的粗骨料, 通过实验确定混凝土是采用间断级配或者连续级配, 保持骨料表面洁净。最后, 加强细骨料质量控制, 选择级配良好、清洁、坚硬的细骨料, 天然砂细度模式应控制在2.3一3.0, 通过实验论证特细砂、粗砂和山砂。
3.2.2 优化混凝土配合比
根据实验确定混凝土配合比, 满足防渗渠道衬砌施工要求和相关技术指标, 通过审批以后才能使用。根据混凝土标准进行配料, 按照规定签发各种原材料, 避免施工配料出现错配、少配或者漏配, 保障混凝土质量。
3.2.3 混凝土拌和
在确定混凝土配合比以后, 按照合适的拌和时间和配料顺序, 做好实验, 通过实验审核以后, 满足防渗渠道衬砌设计要求以后才能使用。
3.2.4 混凝土运输
混凝土运输应满足随用、随运、随拌的要求, 确保运输时无温度变化、无泌水、不漏浆、不分离、不初凝, 控制混凝土入仓温度。
3.2.5 混凝土浇筑
首先, 对于水利工程现场的砂砾地基, 仔细清理垃圾和杂物, 有针对性地整平处理, 采用低标号混凝土进行浇筑施工作为垫层, 避免发生漏浆;若施工现场中存在土基, 应先铺垫碎石, 然后铺盖湿砂, 压实处理以后, 最后进行混凝土浇筑施工。
其次, 正确处理施工缝, 清除老混凝土上的水泥膜, 将表面石子暴露出来, 构成新老混凝土之间相互结合的麻面, 冲洗干净纵缝表面, 确保没有灰尘、渣土, 便于混凝土灌浆, 使施工缝良好地结合在一起。
3.2.6 平仓振捣
混凝土料卸入平仓中后, 要立即进行平仓振捣, 避免长时间堆积。如果仓中堆叠有粗骨料, 要均匀地进行摊铺, 在砂浆比较多的区域均匀分布, 严禁覆盖水泥砂浆, 防止形成蜂窝。并且水利项目防渗渠倾斜面上进行混凝土浇筑时, 按照从下向上的顺序, 根据模板高度在整个仓面上铺满混凝土, 利用平面振动器, 平仓以后再进行振捣, 直到粗骨料不下沉, 混凝土泛浆为止。
3.2.7 收面
通过收面处理, 使混凝土表面光滑平整, 没有蜂窝麻面和石子外漏, 运用原浆进行收面, 提高防渗性和输水能力, 降低粗糙率。
3.2.8 拆模
混凝土初凝时, 开始进行拆模, 拆模过程中应小心谨慎, 避免损坏混凝土结构, 轻轻撬起模板一端, 在模板背面轻轻敲打, 等到模板出现松动时, 再将模板完整的拆卸下来。模板拆完以后, 要进行适当的整修和清理, 实现回收再利用。
3.2.9 养护
使用湿芦席、湿草帘等覆盖在混凝土表面, 结合当地的气候变化和水泥使用量, 合理控制养护时间, 勤洒水, 使混凝土始终保持湿润, 避免形成裂缝。
4 结束语
综上所述, 农田灌溉渠道的防渗施工是提高农业用水效益、节约水资源的最直接的技术措施。各级水利工作者应注重防渗渠道衬砌施工技术的研究和应用。通过对农田输水渠道的衬砌施工, 提高渠道输水系数, 缓解我国水资源的供需矛盾, 推动水资源的节约与合理利用。
参考文献
[1]王向飞等.现浇混凝土防渗渠道衬砌施工技术探析[J].科技与企业, 2015 (06) .
[2]田德华等.如何提高现浇混凝土防渗渠道衬砌施工技术[J].中国水运, 2013 (07) .