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1、三、渠道抗凍脹、防滲的技術措施1.襯砌渠道防凍脹的問題。渠道防滲工程最大的問題，一是凍脹破壞問題；二是防滲效果如何提高的問題。首先是凍脹破壞，寧夏固海灌區冬季較寒冷，歷年最低氣溫-30，地面最大標準凍深1.0-1.2m。把標準凍深化為工程設計凍深（即陰坡）時，可達1.2-1.4m。地基土的凍脹量為2-5cm，屬于類凍脹性工程地基，渠道剛性襯砌因基土反復凍融，膨脹隆起沉降，造成襯砌板開裂，接縫錯位、滑坡坍塌，影響了防滲節水和渠坡穩定，縮短了防滲襯砌板的壽命，是北方灌區續建配套和節水改造中的老大難技術問題。2.渠道防滲工程凍脹破壞。我處渠道防滲工程普遍存在著不同程度的凍脹破壞問題，據統計，渠道防滲2、工程其陰坡的平均凍脹裂縫率達70%，陽坡為20%，渠底裂縫多為縱向，且在渠底中心線附近，渠道襯砌的凍害，緣于基土凍漲，而基土凍漲力與土質、水分、溫度有關，在其他條件相同的情況下，由于冬季陰坡不易受到陽光照射，基土溫度低、土壤凍漲力大，這就是陰坡比陽坡凍害嚴重的原因。（1） 渠道基土的保溫和換填。渠道基土的凍脹量由渠道基土土質、基土中的水分和環境溫度三個條件決定，只要設法控制上述因素之一，就可以有效消弱凍脹影響。渠道防滲襯砌防凍脹問題，應以“防”為主，堅持“適應、消除或削減凍脹”的設計原則，不能與大自然規律對抗，當混凝土襯砌板無保溫板時，渠道基土在負溫下可能凍結，特別是混凝土為現澆時，混凝土板下3、鋪設聚苯乙烯塑料泡沫板后，混凝土板的伸縮將不受約束，混凝土板隨溫度變化可自由伸縮變形，不易開裂。若用非凍漲性或弱凍漲性土料置換凍漲性渠基土，在同樣的溫度和水分條件下，渠基土的凍漲變形就會減小，從而降低凍漲對渠道剛性襯砌的破壞程度，避免溫度裂縫出現。（2）降低挖方渠道的地下水位。當挖方渠道的地下水位較高時，不但容易產生凍漲破壞，而且襯砌層下的揚壓力也可使襯砌層破壞。降低地下水位的有效方法是排水法，對于地下水位較高的挖方渠道，襯砌、防滲、排水措施缺一不可。（3）渠道防滲設計的決策和措施：1)嚴格技術設計。要改變認為渠道防滲設計簡單的錯誤觀點，要求必須把好技術設計和施工設計兩大環節，在設計中要按規范4、標準，對采用的防滲措施有充足的論證，對所處地區的水、土、溫條件，尤其是當地的凍結條件、經濟效益、已有的工程經驗做出科學分析，讓設計建立在科學依據的基礎上，對工程施工條件和方法等做出全面安排，確保工程質量。2)選用先進的技術措施。根據多年的經驗和實踐效果的分析，在渠道防滲、防凍工程中因地制宜地采用下列先進措施：一是板的結構形式。為了進一步提高防滲防凍效果，一定要采用板膜復合形式，用膜來防止襯砌板各種裂縫而造成的大量滲漏；二是渠道斷面形式。渠道斷面形式的好壞與防滲凍密切相關。固海灌區干、支、斗渠數量較多，流量大小各異，節水改造工程均是在已成老渠道的基礎上進行，因此，選擇合理的斷面形式，即可減少工程5、的回填量，縮短工期，降低成本，較少淤積，同時減輕凍漲破壞，延長工程壽命。斷面形式還能改善渠道坡腳附近凍脹產生的應力集中，減輕了凍漲力分布的不均勻性，可適應較大的凍脹力和凍融沉降變位。對渠道斷面的選擇，可分四種情況：第一，流量大于9.0m3/s，宜選擇梯形斷面或弧形坡腳梯形斷面；第二，設計流量在3-9 m3/s，選擇弧形坡腳梯形斷面或弧底梯形斷面；第三，設計流量在1-3 m3/s，選擇弧底梯形斷面或“U”形斷面；第四，設計流量小于1.0 m3/s，選擇“U”形斷面。三是伸縮縫填料。伸縮漏水作為滲漏的主要通道，為做好止水的第一道防線，灌區以往在這方面投資較少，大多采用瀝青砂漿、油氈、聚氯乙烯油膏等6、做為伸縮縫止水材料。（4）施工技術。1）施工方法。在采用弧底梯形斷面的渠道，現澆弧腳、弧底梯形渠時除攪拌、運輸等環節要機械化外，渠底要用平板(或帶弧)震動器，也可引進雙滾筒式震搗器。邊坡因現今尚無適用的機械，但可采用滑模和插入式(或其他形式)震動器施工，確保工程質量；弧底均采用C15C20混凝土現澆，坡板為預制板，厚度一般為78cm。預制板可在渠道行水期間采用工廠化生產提前預制，這樣既縮短了工程工期，確保了工程質量，緩解了施工與灌溉行水之間的矛盾，如果采用預制安裝時要首選整體預制構件，盡量避免采用半片預制對接安砌構件，在固海灌區弧底梯形斷面的節水改造中，預制板在停水期進行預制。2）防滲渠道基槽7、的填筑和開挖。固海灌區近年來渠道襯砌均是在舊渠道上進行，由于原渠道多為梯形斷面，經長期運行，選擇改造的渠道水面以下均已不太規則，對此我們做如下處理：如渠基含水量很大，甚至為飽和狀態時，為填筑施工，停水后采用抽排、翻曬等方法，降低含水量。對于過流較大的重要干、支渠工程或在春季施工、有防凍要求的工程，采用覆膜覆蓋換填土等方法。（3）土工膜的加工和鋪設。該工序包括裁減、接縫、鋪設等項工作。從理論計算，考慮至實際應用的安全系數，固海灌區采用的復合土工膜規格為一布一膜，其中上面一層為100150g/m2的土工布(根據渠道流量、斷面、水深等具體確定）。其表面摩擦力大，防滑效果好，便于安砌或澆筑混凝土板，下8、面一層為不小于0.25mm的聚氯乙烯膜，是主要的防滲材料。1)裁減；2）接縫；3）鋪設。基槽驗收合格后，將表面灑水濕潤，以保證膜料能緊密地貼在機床上。縱向鋪設時，將按尺寸加工的大幅膜料疊成“琴箱”式，現橫向放在下游槽內，再將一端與先鋪好的膜料或原建筑物在現場焊接，在向上游拉展鋪開。橫向鋪設時，由渠道一岸經渠底向另一岸鋪設。總之，鋪膜的速度應合混凝土鋪砌或澆筑的速度相配合，當天鋪膜，當天澆筑好混凝土板，以免膜料裸露時間過長。（4）混凝土板的安砌、澆筑在預制板安砌時，采用滑到就位，要求施工人員必須穿膠底鞋或軟底鞋。嚴禁穿帶釘鞋，不準在膜上卸放混凝土板及帶尖的鋼釬作為撬動工具，以保護土工膜不被破壞，9、在基礎穩定的渠段上，采用了混凝土整體現澆，可借鑒先進經驗，推廣集混凝土振搗、模具、成型于一體的行進形組合襯砌機，在這方面，逐步提高渠道防滲工程向半機械化和機械化方向發展，是一條好的路子。四、固海灌區渠道襯砌工程取得的成效1.工程建設特點。近年來，固海灌區渠道襯砌工程取得了一定的成效，總結工程建設特點主要有以下幾個方面。（1）設計、施工、運行有統一的管理，嚴格按國家技術標準執行，依靠科技進步，采用新技術、新工藝、工程質量良好、效果突出。（2）防滲效果要求高，干渠及支渠全部采用了板膜復合結構。（3）對防滲渠道的基礎要求較為嚴格。一般回填土的壓實系數要求不小于0.93。2.工程成效。提高了渠系水利用10、系數。渠道襯砌后，一是降低了渠道糙率，提高了輸水能力，二是采用混凝土剛性材料防滲以后，防止了雜草生長，減少了這些天然植被的的耗水量，提高了灌溉水的利用率。（1）節約了年運行費和管理費。經過多年統計，每平方米渠道防滲工程每年可節電1.9KWh，另外渠道襯砌后，年維修費和管理費也大大降低。（2）防止渠道沖刷、淤積及坍塌。渠道襯砌后，除防滲作用外，還對渠道防凍、防於、防坍塌、穩定渠道，保證輸水安全起到一定作用。管理處在渠道防滲襯砌工程中，積極采用新材料、新技術、新工藝、研制開發新設備等方面取得了一定的經驗，為今后的渠道防滲乃至灌區實現水利現代化奠定了堅實的基礎。作者簡介：田凱華，男（1973- ），寧夏中寧人，寧夏固海揚水管理處水政科副科長。