【摘要】混凝土防滲渠道在灌區(qū)的應(yīng)用是非常普遍與廣泛的,這對于混凝土防滲的設(shè)計施工是一個很大的考量。如何進(jìn)一步加強(qiáng)混凝土防滲渠道的設(shè)計施工與運(yùn)行管理,對于有效提高防滲渠道的質(zhì)量與壽命,其意義是非常巨大的。灌區(qū)的綜合效益也是與混凝土防滲渠道的設(shè)計施工與運(yùn)行管理有著息息相關(guān)的密切聯(lián)系,本文在對混凝土防滲渠道的施工與運(yùn)行工作的探討中,希望對這項(xiàng)工作的落實(shí)與改進(jìn)起到重要而積極的作用。
【關(guān)鍵詞】混凝土防滲渠道;施工;運(yùn)行;管理
混凝土防滲渠道作為灌區(qū)節(jié)水灌溉、提高水資源利用率的重要手段,在當(dāng)下各個灌區(qū)中的應(yīng)用十分廣泛,已然成為灌區(qū)水資源輸送與水資源配給的重要渠道。但是混凝土防滲渠道的整體施工費(fèi)用比較高昂,必須從前期的設(shè)計階段就納入成為一個完整的體系進(jìn)行開展,并在開展的過程中對實(shí)際的運(yùn)行管理進(jìn)行有效的控制與提升,最終提高施工的質(zhì)量與效率,完善新渠道的建設(shè)與老渠道的養(yǎng)護(hù)。
一、混凝土防滲渠道的設(shè)計管理
目前,國內(nèi)中小型面積的灌區(qū)比較多,但是大部分自然條件并不好,整體的渠道質(zhì)量偏差,所以在早期的規(guī)劃設(shè)計中需要進(jìn)行比較多的前期投入。
(一)渠道設(shè)計
混凝土防滲渠道在設(shè)計過程中需要考慮的因素比較多。大致包含以下幾部分內(nèi)容。首先需要確定灌區(qū)的設(shè)計參數(shù),也就是渠道設(shè)計的縱橫比,這對于后期實(shí)行灌溉時涉及到的直接面積有著非常重要的關(guān)系。因?yàn)楣喔让娣e的大小直接影響的是工程的造價,如果造價過高,需要想辦法降低,從而平衡整體的收益。其次,渠道的水流速度需要綜合前期的水流量和渠道的斷面進(jìn)行計算,它直接關(guān)系到水流的速度,應(yīng)該是以不沖不淤時的參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn),這樣可以最大程度地保證渠道的運(yùn)行壽命。再有,對渠道的縱橫斷面要給出明確的繪制圖,將注渠首頂(底)高程、渠道縱橫比、渠道所處的位置和建筑高度等等都要明確的標(biāo)注出來,把測量的數(shù)據(jù)嚴(yán)格控制在一定的范圍內(nèi),盡可能減少誤差。第四,伸縮縫的設(shè)計要合理??紤]到渠道在冷熱發(fā)生的過程中,會存在變形的問題,應(yīng)該把外在環(huán)境因素考慮進(jìn)去,不能因?yàn)檎`差導(dǎo)致的基土層不均勻沉降,而使整個設(shè)計工程毀于一旦。一般來說,為了最大程度控制誤差,會設(shè)置橫向的伸縮縫,具體的間距以渠道的實(shí)際情況為準(zhǔn),比較合適的縫型是矩型縫,填縫時上部采用水泥瀝青砂漿,下部采用焦油塑料膠泥。最后,需要考慮的是封頂板和混凝土相互連接的位置,一般采用的是水平位置,誤差利于控制,設(shè)計利于實(shí)施。
(二)斷面設(shè)計
混凝土防滲渠道的斷面設(shè)計有許多種形式:梯形斷面、矩形斷面、U 形斷面都是不錯的選擇,可以作為防滲渠道的選擇對象。但是在實(shí)際的使用情況下,如果是灌區(qū)面積較小,水流速度較慢的話,會考慮使用U 形斷面。如果是灌區(qū)面積較大,水流速度在每秒一立方米以上的話,則選擇梯形斷面和矩形斷面的可能性會增加。其實(shí)不同斷面的過水能力相差無幾,但是從經(jīng)濟(jì)層面考慮的話,則會根據(jù)面積的不同采取不同的方式。從施工用料方面來看,由少到多依次是U形斷面---矩形斷面---梯形斷面,目前,U形斷面因?yàn)楦苓m應(yīng)外部的環(huán)境變化,而成為灌區(qū)防滲渠道斷面的首選。
(三)防凍脹設(shè)計
混凝土防滲渠道需要應(yīng)對外部各種惡劣的自然環(huán)境,即使不是在極端惡劣的天氣條件下,只要是天氣轉(zhuǎn)冷,就需要對渠道進(jìn)行防凍措施,確保其防滲能力在天氣寒冷的時候也不會受到損害。為了防止凍脹現(xiàn)象的發(fā)生,防滲渠道基土層一般會使用填土體或砂礫料,這些材質(zhì)凍脹的幅度比較小,即使發(fā)生了凍脹,其程度也是均勻的。還有一種辦法是在混凝土的襯層與基層之間設(shè)置保溫層,或者在混凝土中添加防凍劑,這也是一個比較不錯的方法。需要特別指出的,如果施工期是在冬季的話,則需要把溝渠中的水全部放空,避免在冰凍期出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象。把排水設(shè)施做好了,也是一個根本的治理辦法。
二、混凝土防滲渠道的施工管理
這一環(huán)節(jié)是建筑施工的核心環(huán)節(jié),決定著前期設(shè)計是否能夠得到有效的執(zhí)行,也關(guān)系著實(shí)際運(yùn)行過程中的效果。
(一)地基處理
地基處理是混凝土防滲渠道施工的首要環(huán)節(jié)。對渠道的開裂和基床的沉陷具有重要的作用。渠道的選擇應(yīng)該盡可能的選擇那些地質(zhì)質(zhì)量較好的地基,也就是說,先天條件好了,后天的執(zhí)行才能保障性更高。在灌區(qū)新建渠道,需要先進(jìn)行渠道的地基夯實(shí),然后經(jīng)過至少一周的自然風(fēng)干之后,再進(jìn)行工程的澆筑,這樣可以有效地減少凍害對地基的影響,使地基的強(qiáng)度真正得到增強(qiáng)。
對于舊有渠道的改造,需要盡早停水,進(jìn)行自然風(fēng)干,清淤舊有的軟土,夯實(shí)地基后進(jìn)行澆筑,從而真正實(shí)現(xiàn)舊有地基的改造工作。
(二)防凍脹處理
灌區(qū)的混凝土防滲渠道必然需要進(jìn)行防凍脹的處理,這項(xiàng)處理工作是以減弱基土層的凍脹為主、加強(qiáng)渠道抗凍脹能力為輔的。減弱基土層的凍脹程度,應(yīng)該是以渠基換填和鋪設(shè)保溫層為主。其中渠基的換填主要以砂石、碎石沙子、料渣等為主要材料,這些材料都要經(jīng)過凍脹均勻性的檢測,不符合規(guī)定的一律不能使用,防止在后期運(yùn)行階段,出現(xiàn)巨大的問題。當(dāng)然,不同的斷面、不同的部位,其換填厚度也是有差異的,一般來說,渠道邊坡頂部換填料的總厚度應(yīng)該是在10cm以上。換填工作完成后,還需要進(jìn)行分層壓實(shí),換填后需要進(jìn)行分層壓實(shí),其中,砂料干容重以 每立方厘米1. 89以上為宜,砂礫石干容重以每立方厘米2. 09以上為宜。
如果是用細(xì)沙作為回填料,考慮到水流的沖刷,則需要用纖維布袋裝填施工。保溫層的鋪設(shè)以陽坡稍薄、陰破加厚為主要的施工原則。在材料的選擇上,要選取低溫塑性和熱穩(wěn)定好的材料進(jìn)行鋪設(shè),渠道的抗凍脹能力一般會選用穩(wěn)定性比較好的,抗凍能力強(qiáng)的U型斷面。如上文所說,在材料中加入防抗凍的材質(zhì),也是一個比較有效的辦法。
(三)施工方式的選擇
混凝土防滲渠道在方式的選擇上有兩種,一種是預(yù)制片襯砌、另一種是現(xiàn)場澆筑。這兩種方式在實(shí)際的施工過程中,各有利弊,優(yōu)勢和劣勢都相對明顯。預(yù)制片襯砌施工的方式簡便快捷,但是整體性能較差,所以在實(shí)際的施工過程中更容易受到破壞。現(xiàn)場的澆筑施工雖然在操作程序上比較復(fù)雜,但是整體的防滲與抗凍脹的效果要明顯的動,這也使得管理更容易在低成本的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)。所以,在實(shí)際的施工過程中,預(yù)制片襯砌和現(xiàn)場澆筑這兩種施工方式,常常是交叉使用的,無論采取那種方式,最終都是要以質(zhì)量為上。
三、混凝土防滲渠道的運(yùn)行管理
(一)用水管理
灌溉季節(jié)的用水需要根據(jù)灌區(qū)的水源、供水量、渠道的運(yùn)行狀態(tài)、灌區(qū)的面積以及農(nóng)作物的種植情況來進(jìn)行計劃的制定,然后將用水、輸水和水資源的利用率都按照計劃嚴(yán)格執(zhí)行。
(二)日常的維護(hù)管理
混凝土防滲渠道施工完成后,需要進(jìn)行及時的運(yùn)行情況的監(jiān)控,這項(xiàng)工作是長期進(jìn)行的,相比于施工的階段性,日常的管理養(yǎng)護(hù)幾乎是無時不刻的開展著,一旦發(fā)現(xiàn)運(yùn)行障礙,就需要進(jìn)行及時的維護(hù)和排除。進(jìn)入到通水期,各個渠道的水流狀況需要密切的進(jìn)行觀測,檢查渠道內(nèi)是否存有淤積物,是否有裂縫,一旦發(fā)現(xiàn)異常,要及時進(jìn)行上報,請示相關(guān)部門進(jìn)行處理。如果是漏水、混凝土凍脹、伸縮縫出現(xiàn)裂痕,則算是比較大的故障了,應(yīng)該及時的進(jìn)行渠道的修補(bǔ),尤其在時間不允許的情況下,可以先行處理,以免更大的人力財力損失。
(三)因時因季的管理
夏季雨水量比較豐富,一般不會出現(xiàn)停水的現(xiàn)象。其他雨季自然也不會發(fā)生這樣的情況。這時候只需要做好水量的控制。如果是出現(xiàn)了停水的現(xiàn)象,則需要采取人工定時定量防水,避免溝渠出現(xiàn)龜裂。同時,外界的水源是不允許進(jìn)入到溝基的,那樣的話,可能會引發(fā)更大的災(zāi)害,使渠道的使用壽命大大縮減。
冬季混凝土防滲渠道容易發(fā)生凍脹破壞的現(xiàn)象,因此,冬季實(shí)行灌溉時,要選擇0℃ 以上,遇到降溫天氣,需要提前10天做好停水工作,保證渠道充分的晾干,將發(fā)生凍脹的可能性降至最低。
比較天然的做法時,在渠堤外側(cè)種植一些喜水性樹木,可以吸收渠基中的水分,這種方法既可以降低防凍脹的維護(hù)成本,還可以提高渠道的自然環(huán)境質(zhì)量,是一舉兩得的辦法。
(四)技術(shù)檔案管理
灌區(qū)的防滲渠道建設(shè)完畢后,必須建立技術(shù)檔案,為之后渠道的運(yùn)行和維護(hù)提供資料。檔案內(nèi)容包括了灌區(qū)的防滲渠道基本情況、全套設(shè)計資料、施工資料、日常維修資料以及用水記錄等。這項(xiàng)工作要安排專人進(jìn)行,明確崗位職責(zé)和工作內(nèi)容,完善制度規(guī)定,實(shí)現(xiàn)渠道的科學(xué)管理,最大程度的演唱渠道的使用壽命。
結(jié)語
綜上所述,混凝土防滲渠道的設(shè)計、施工與運(yùn)行管理直接影響著混凝土防滲渠道的質(zhì)量,一切工作都應(yīng)該以降低成本、提高收益、延長使用壽命為原則,在進(jìn)行灌區(qū)防滲渠道設(shè)計與施工的階段中,綜合的考慮灌區(qū)的外部條件、環(huán)境因素和實(shí)際灌溉情況,選擇并制定一個最佳的方案。在實(shí)際的使用階段,要做好日常的維護(hù)和管理。
參考文獻(xiàn):
[1] 白國庫. 灌區(qū)混凝土防滲渠道凍害原因分析及防護(hù)措施探討[J]. 水利建設(shè)與管理. 2013(08)
[2] 姚國輝. 關(guān)于混凝土防滲渠道的維修改造[J]. 價值工程. 2013(25)
[3] 李彤. 現(xiàn)澆混凝土防滲襯砌渠道技術(shù)探討[J]. 科學(xué)之友. 2012(11)
[4] 胡少明. 混凝土防滲在灌區(qū)的應(yīng)用[J]. 科技視界. 2012(18)
[5] 張九成. 現(xiàn)澆混凝土防滲渠道施工技術(shù)的研究[J]. 山西科技. 2012(05)
[6] 林秀鳳. 灌區(qū)混凝土防滲渠道設(shè)計及完善措施[J]. 內(nèi)蒙古水利. 2012(05)