農(nóng)田水利灌溉渠道的防滲、抗凍設(shè)計研究

李發(fā)海馬華明/.寧夏固海揚(yáng)水管理處 .寧夏水利電力工程學(xué)校

?

農(nóng)田水利灌溉渠道的防滲、抗凍設(shè)計研究

李發(fā)海1馬華明2/1.寧夏固海揚(yáng)水管理處 2.寧夏水利電力工程學(xué)校

【摘 要】農(nóng)田水利渠道是引水灌溉的重要工具，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要影響。本文主要研究了農(nóng)田水利灌溉渠道的防滲、抗凍問題，以期為保障農(nóng)田水利渠道有效運(yùn)行提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】渠道設(shè)計；防滲；抗凍；應(yīng)用

水是農(nóng)業(yè)的命脈，農(nóng)田水利灌溉渠道在農(nóng)業(yè)發(fā)展中地位非常重要。近年來，隨著我國政府的日益重視，農(nóng)田水利灌溉渠道建設(shè)成效卓越。但是在北方地區(qū)農(nóng)田水利灌溉渠道建設(shè)中一直面臨著凍脹、滲漏的問題，這對農(nóng)田水利灌溉的正常使用產(chǎn)生了嚴(yán)重的負(fù)面影響。做好農(nóng)田水利灌溉渠道的防滲、抗凍，保障農(nóng)田水利灌溉渠道正常發(fā)揮作用是一件至關(guān)重要的事。目前，我國北方農(nóng)田水利灌溉渠道應(yīng)用的防凍脹、滲漏的措施主要有混凝土襯砌、土工布、聚苯乙烯板三種，本文在對以上三種措施的優(yōu)勢進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，提出根據(jù)具體情況將聯(lián)合應(yīng)用以上三種措施的構(gòu)想。

1.當(dāng)前常用的三種措施的優(yōu)勢

1.1混凝土襯砌的優(yōu)勢

混凝土襯砌是灌溉渠道中常用的一種防滲措施，其擁有顯著的防滲效果。相關(guān)研究資料顯示，使用混凝土襯砌減少的滲漏在85％～95％之間[1]。而且其使用時間也較長，通常使用年限可達(dá)到50年左右。另外，其適應(yīng)性強(qiáng)、施工技術(shù)簡單，便捷易行。當(dāng)前混凝土襯砌的施工工藝主要有兩種，分別是現(xiàn)澆與預(yù)制。就現(xiàn)澆施工而言，其接縫少，整體性強(qiáng)，并且不同的結(jié)構(gòu)層結(jié)合較好，能夠有效降低渠土凍脹對水渠造成的損害。預(yù)制可以實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，更好的控制施工質(zhì)量，并且有利于后期維修。混凝土補(bǔ)砌常用的結(jié)構(gòu)形式主要為板形、槽形、管形[2]。以板形結(jié)構(gòu)截面為標(biāo)準(zhǔn)，其可分為矩形板、楔形板和肋梁板三種。在凍脹地區(qū)，防凍脹效果最好的就是矩形板。槽型也有很多種，如梯形、U型、弧底梯形等。與板形結(jié)構(gòu)相比，槽型結(jié)構(gòu)的完整性較高，并且耐壓，占地面積小，常用語小型渠道的修建。

1.2土工布防滲的優(yōu)勢

土工布又稱土工織物，是一種合成材料，功能眾多，如防滲、反濾、密封、加固等，廣泛應(yīng)用于水利工程、公路工程之中。由于土工布使用塑料纖維，其強(qiáng)力較高，特別是復(fù)合土工膜，防滲效果顯著，是灌溉渠道防滲常用的材料。

1.3聚苯乙烯板的優(yōu)勢

聚苯乙烯板又稱聚苯板，是一種良好的隔寒保溫材料。通常防凍用的聚苯乙烯板為發(fā)泡板，其具有耐腐、耐壓、高強(qiáng)度等特點。在灌溉渠道施工中，為了防止因凍脹給渠床造成損害，常將聚苯板鋪設(shè)在混凝土板之下，以增強(qiáng)渠道的抗凍性，延長使用壽命。

2.聯(lián)合應(yīng)用三種措施的施工過程

由于北方地區(qū)冬季氣溫較低，凍脹一直是灌溉渠道使用面臨的大問題。基于此，筆者提出聯(lián)合應(yīng)用以上三種措施的構(gòu)想，即聚苯板保溫+土工布防滲+混凝土堆砌，以下是具體施工過程。

混凝土堆砌：以《水工混凝土施工規(guī)范》(SDJ207-827)為標(biāo)準(zhǔn)，在保溫、防滲施工完畢后澆筑混凝土并保障施工質(zhì)量[3]。混凝土堆砌施工之前應(yīng)首先勘察施工現(xiàn)場，全面了解施工現(xiàn)場的實際情況，根據(jù)實際情況制定科學(xué)的的施工設(shè)計和施工方案。其次，做好施工放樣工作。準(zhǔn)確使用相關(guān)測量器材，保證混凝土堆砌位置和走向準(zhǔn)確，合理確定中心樁位置，盡可能減少施工誤差。第三，在施工過程之中，應(yīng)運(yùn)用先進(jìn)的施工設(shè)備、技術(shù)，保障施工質(zhì)量。第四，做好清理、收面、養(yǎng)護(hù)、拆模等工作。施工完畢后應(yīng)進(jìn)行清理，如在清理過程中發(fā)現(xiàn)混凝土堆砌有裂縫存在，應(yīng)在保障無其雜物存在的前提下，合理采取補(bǔ)救措施。另外，工程施工之后的養(yǎng)護(hù)工作不可忽略，如通過向混凝土灑水，以保持混凝土的濕度，避免混凝土因日曬而發(fā)生干裂問題。拆模工作應(yīng)在待混凝土完全凝固后實施，以防止對混凝土產(chǎn)生影響。

土工布防滲：土工布連接處理方法諸多，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇，如縫接、焊接、自然搭接。自然搭接和熱風(fēng)焊接時應(yīng)注意搭接寬度保持在200mm以上，采用縫合時，應(yīng)保障搭接寬度不小于100mm[4]。通常自然焊接適用于土工膜上層的土工布，焊接、縫接適用于土工膜下層的土工布。如果采取人工滾鋪，必須先找平基面，材料可以選擇粒徑較小的沙土或者黏土等。土工布鋪設(shè)之前應(yīng)先對基坑進(jìn)行清理，確保基層堅實、平整，避免因基層不平或有其它垃圾等對土工布造成破壞，對接下來的防滲連接帶來不利影響。土工布的尺寸和剪切方式應(yīng)根據(jù)施工的具體情況確定，在裁剪土工布時，必須注意避免損壞其他材料。在剪切完畢后，應(yīng)先進(jìn)行試鋪，以保障所剪切土工布尺寸準(zhǔn)確、布面平整。在鋪設(shè)土工布時，接縫的方向應(yīng)與坡面線方向交叉，縫合搭接部位時應(yīng)保障縫合線均勻平直，應(yīng)堅持邊鋪設(shè)邊檢查原則，及時檢查鋪設(shè)效果，如存在問題及時進(jìn)行整改。對于坡面鋪設(shè)，應(yīng)先對土工布的一端進(jìn)行固定，然后將卷材順著坡面方向放下，拉緊土工布。土工布鋪設(shè)過程中應(yīng)確保不過緊、不打皺。鋪設(shè)完畢后，進(jìn)行整體檢查，保障無損壞。混凝土的堆砌應(yīng)與鋪土工膜的速度相協(xié)調(diào)，當(dāng)天鋪設(shè)完畢，當(dāng)天堆砌，以避免因土工膜長時間暴露影響質(zhì)量。土工布防滲效果不僅與施工設(shè)計有關(guān)，還受施工技術(shù)水平影響。因此，在合理設(shè)計的基礎(chǔ)之上，應(yīng)嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工，保障施工質(zhì)量。

聚苯板保溫：聚苯板保溫效果與其厚度直接相關(guān)，合理確定聚苯板厚度是關(guān)鍵問題。基于此我們應(yīng)以襯砌渠道的防凍脹設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和允許凍脹變形量為根據(jù)，科學(xué)的計算出聚苯板厚度。在鋪設(shè)方面，聚苯保溫板應(yīng)采用封層錯縫搭接，以防止因施工工藝不合理導(dǎo)致產(chǎn)生冷縫。通常保溫層可全斷面鋪設(shè)。另外，由于聚苯板的密度低，彎曲度不高，并且容易這段，在鋪設(shè)時應(yīng)考慮天氣情況，盡量避免在風(fēng)力較大的天氣里施工[5]。聚苯保溫板鋪設(shè)完畢后，應(yīng)及時澆筑混凝土堆砌板，防止損壞。

3.結(jié)語

農(nóng)田灌溉渠道使用質(zhì)量直接關(guān)系農(nóng)業(yè)發(fā)展，灌溉渠道工程防滲、抗凍性能與施工質(zhì)量緊密相關(guān)，必須從源頭抓起。做好防凍、防滲是加強(qiáng)施工質(zhì)量，延長灌溉渠道使用壽命的內(nèi)在要求，應(yīng)當(dāng)引起重視。這就要求相關(guān)工作人員應(yīng)立足現(xiàn)實，及時轉(zhuǎn)變思維，積極研究新技術(shù)、新工藝、新材料，并將其應(yīng)用于灌溉渠道施工之中。混凝土襯砌、土工布、聚苯乙烯板作為目前最常用的三種防滲、抗凍措施，應(yīng)根據(jù)施工具體情況，博采眾長，合理利用，以盡可能的發(fā)揮它們的優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉婷.農(nóng)田灌溉渠道防滲措施綜述[J].黑龍江水利科技，2012，(11):258-259.

[2] 張正平，李俊，蔡守華等.灌溉渠道現(xiàn)澆固化土防滲技術(shù)應(yīng)用研究[J].江蘇水利，2005，(5):23-24.

[3] 楊利紅，崇巖峰.淺議渠道防凍脹處理方法[J].海河水利，2013，(3):55-57.

[4]王德成. 水利渠道施工中的防滲技術(shù)應(yīng)用分析[J]. 民營科技，2015，04:122.

[5]黃強(qiáng)貴. 水利渠道施工中防滲技術(shù)引用分析[J]. 科技與企業(yè)，2015，11:143.

[6] 王恒，趙力.嚴(yán)寒地區(qū)灌溉渠道防滲抗凍脹技術(shù)研究[J].中國水運(yùn)（下半月），2012，12(6):188-189.