李曉偉
(陜西省漢中市石門水庫管理局,陜西 漢中 723000)
在水利工程施工中,渠道防滲是重要的環(huán)節(jié),該環(huán)節(jié)處理不當容易引發(fā)滲漏隱患,威脅到工程整體質(zhì)量,造成水資源損耗。滲漏問題不僅與施工人員技術(shù)水平相關(guān),也與應(yīng)用的施工材料和施工工藝有較大關(guān)系。因此要保證渠道工程施工質(zhì)量,需要施工單位結(jié)合工程實際情況、工程滲漏原因等,制定科學(xué)的防滲策略,避免渠道因滲漏而引發(fā)安全事故、造成水資源浪費,確保其在農(nóng)田灌溉方面的作用正常發(fā)揮,為灌區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供保障。
渠道工程建成后,其使用功能相當豐富,可以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉需要,有效解決農(nóng)田干旱問題,促進農(nóng)作物產(chǎn)量的提高。在渠道工程管理中,應(yīng)采取有效的控制方法和防滲技術(shù)進行施工,對選用的材料要嚴格控制管理,及時對不合理的工藝進行調(diào)整和優(yōu)化。通過防滲技術(shù)的充分利用,可以減少工程滲漏損失,使其基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更加合理,同時也可使成本得到有效控制。
在渠道工程施工中,建筑材料是重要影響因素,其對工程滲漏的影響主要表現(xiàn)在:①材料自身質(zhì)量,在渠道施工中一些施工企業(yè)會采用質(zhì)量低劣的材料,這些材料自身性能差,就會容易引發(fā)滲漏問題;②材料耐久性因素,水利渠道建設(shè)的目的就是滿足灌溉需求,材料耐久性決定了水利渠道的使用壽命,若材料耐久性差,在長期水力沖刷下渠道質(zhì)量也會降低,更易發(fā)生滲漏問題;③溫度因素會影響到材料質(zhì)量,水利渠道工程中使用的施工材料是比較特殊的,其中的塑料、橡膠等材料受溫度的影響較大,在溫度過高的情況下容易導(dǎo)致變形、老化,而使其作用得不到正常發(fā)揮,進而引發(fā)滲漏,甚至引發(fā)渠道安全問題。
在渠道施工過程中,一些情況下會受到凍脹因素影響,具體是凍脹應(yīng)力的分布不均勻,而破壞到混凝土表面,產(chǎn)生裂紋或縫隙,引發(fā)渠道滲漏問題。凍脹病害產(chǎn)生不僅與施工環(huán)境溫度低相關(guān),還會受土壤承載能力影響。在冬季施工時,北方地區(qū)溫度較低,會使得混凝土板塊出現(xiàn)位移而損害襯砌板。凍結(jié)狀態(tài)下的土壤承載力較高,在凍融之后,土壤的承載力則會大幅度降低,增加了渠道的滲漏幾率。
施工中人為因素對渠道工程的影響較大,也會造成工程的滲漏問題。人為因素方面原因主要是在生產(chǎn)過程中農(nóng)民損壞渠道,由于用水戶圖一時便宜,在渠道上閘擋、筑壩、掏洞引水、取土等行為,破壞渠道表面完整性,進而降低渠道的防滲漏性能,甚至出現(xiàn)嚴重的水利渠道滲漏問題。
渠道滲漏問題中,地質(zhì)原因是直接性因素。我國疆域廣闊,地質(zhì)情況比較復(fù)雜,很多區(qū)域的地質(zhì)層透水性強,比如西北地區(qū)的沙性土壤等和西南地區(qū)的喀斯特地貌,其透水性較強,容易引發(fā)直接的滲水現(xiàn)象。在渠道建設(shè)中,需要充分了解區(qū)域地質(zhì)情況,采取有針對性的措施。
渠道施工中,施工管理工作的缺失,會導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)得不到合理運用,施工工藝不科學(xué)可能導(dǎo)致渠道的質(zhì)量缺陷。渠道在使用中受到外力沖擊、化學(xué)腐蝕等影響下,就會出現(xiàn)滲漏眼,進而導(dǎo)致水利渠道滲漏加重,產(chǎn)生更大的經(jīng)濟損失。在水利渠道工程建成使用中,其運用的環(huán)境相對復(fù)雜,為了延長其使用壽命、降低滲漏幾率,需對其進行必要的養(yǎng)護工作。如果監(jiān)管和維護不到位,就難以及時發(fā)現(xiàn)存在的滲漏隱患,導(dǎo)致后續(xù)滲漏問題加重。
膜料防滲技術(shù)是重要的渠道防滲漏方法,因為工藝簡單、成本低、效果好,當前已得到廣泛應(yīng)用。該技術(shù)方法的關(guān)鍵之處就是選擇性能良好的膜料,敷設(shè)在水利渠道的表面,使其表面形成防水膜來防滲漏。這種技術(shù)的應(yīng)用效果比較顯著,在渠道處理中應(yīng)用范圍比較廣,可以取得良好的防滲效果,施工中要重視膜料的選擇,保證其性能匹配。
水利工程施工中,砌石防滲技術(shù),是利用建筑石材防滲層特性,減少輸水過程中水資源的損失。在進行砌石作業(yè)前,施工人員應(yīng)先集中處理渠床,確保在其表面砂漿墊層可以形成較好的保護機制。實際操作中,需集中處理好出現(xiàn)的具體問題,控制好砌石厚度、砂漿標號、勾縫處理等環(huán)節(jié)的質(zhì)量。砌石防滲技術(shù)應(yīng)用的一大優(yōu)勢,就是可以增強水利工程項目的防凍害能力,保證其防滲效果,提升渠道工程的安全穩(wěn)定性能。
在水利渠道工程建設(shè)中,混凝土施工主要有三種方法,即現(xiàn)澆混凝土、預(yù)制混凝土和噴射混凝土。三種施工方法的防滲性能各有利弊,其中現(xiàn)澆混凝土在現(xiàn)階段應(yīng)用廣泛,防滲質(zhì)量容易控制;預(yù)制混凝土對周邊環(huán)境影響較小,與膜料防滲結(jié)合使用效果更好,防滲控制的著力點應(yīng)該放在接縫處理上;噴射混凝土技術(shù)的應(yīng)用,可以使項目整體效率提高,而進一步提升工程質(zhì)量和防滲效果。具體在施工操作中,通過適當添加化學(xué)外加劑,可以使混凝土性能得到改善,提升水利渠道防滲性能。
渠道施工中應(yīng)用防滲技術(shù),可以提升工程整體防滲性能。以漢中市石門灌區(qū)渠道襯砌防滲技術(shù)的應(yīng)用為例進行分析。石門灌區(qū)地處漢中盆地腹心,屬盆地丘陵地貌,海拔高程500 m~625 m 之間。灌區(qū)是由東干、南干、西干三個獨立灌區(qū)系統(tǒng)組成,其中,東干渠和西干渠建于六十年代末期,渠道沿灌區(qū)北部的秦嶺南坡丘陵地帶蜿蜒而行,主要控制灌溉灌區(qū)北部丘陵淺山區(qū);南干渠是在解放前修建的褒惠渠的基礎(chǔ)上經(jīng)過改建形成的,渠道位于漢中盆地腹心,是灌區(qū)糧食高產(chǎn)區(qū)。針對石門灌區(qū)自然地理情況,石門灌區(qū)對渠道防滲襯砌技術(shù)的應(yīng)用,根據(jù)渠段的不同而有所側(cè)重。
由于地形原因,挖方渠段又分為平挖方和深挖方。在平挖方渠段,石門灌區(qū)一般采用混凝土現(xiàn)澆防滲技術(shù)。對于淺山丘陵區(qū)塬邊渠道,渠岸單側(cè)或兩側(cè)為深挖方渠段,根據(jù)現(xiàn)場地形采用漿砌石襯砌防滲和鋼筋混凝土擋墻襯砌防滲技術(shù)為主。為降低結(jié)構(gòu)背面的水壓力,在渠坡面設(shè)置反濾層結(jié)合排水管排走邊坡滲水,保證結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定。
對于填方渠段和地下水位埋深較大的渠道,為防止渠內(nèi)滲水影響填方結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,石門灌區(qū)一般采用在土工膜上現(xiàn)澆混凝土的復(fù)合襯砌防滲技術(shù),要求無紡布一面朝上且寬松鋪設(shè),膜接縫采用熱熔法焊接,接縫寬度不小于100 mm。
石門灌區(qū)屬北亞熱帶季風氣候區(qū),氣候溫和,凍深不大,所以灌區(qū)渠道少有凍脹破壞。但在渠道襯砌設(shè)計中必須加強防滲設(shè)計,故石門灌區(qū)渠道防滲襯砌中采用的混凝土必須是防滲混凝土。根據(jù)渠道過流量選擇混凝土強度和防滲等級,經(jīng)過多年渠道防滲襯砌施工,石門灌區(qū)采用滑?,F(xiàn)澆施工工藝,原漿收面,防滲效果顯著。
渠道工程施工中,要分析其發(fā)生滲漏問題的原因,施工中合理選擇防滲材料,保證材料質(zhì)量,并采取科學(xué)的防滲技術(shù)措施,注意控制其中各環(huán)節(jié)施工要點,保證防滲施工順利進行。監(jiān)理人員也應(yīng)負起自身責任,嚴格進行材料和設(shè)備質(zhì)檢工作,切實保證各方面工作質(zhì)量,提升水利渠道的防滲性能,使工程效益得以順利發(fā)揮。