雒成遠(yuǎn)

（甘肅省引大入秦工程管理局，甘肅蘭州730300）

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)用水占用水總量的2/3 左右，但人均水資源占有量僅為全球人均水資源占有量的1/4，因此要大力推廣節(jié)水技術(shù)。渠道防滲措施是減少水資源在輸送過程滲漏損失的重要途徑，也是節(jié)約用水的工程基礎(chǔ)。

1 渠道常用的防滲材料

目前普遍常用的防滲材料主要有土石料、混凝土、瀝青混凝土、防滲膜等作為渠道的防滲層，或者是上述材料的2 種及2 種以上聯(lián)合應(yīng)用，形成復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)，以取得更好的防滲效果。在實際使用時，需要根據(jù)渠道所在地質(zhì)地形條件、氣候類型、工程規(guī)模等級、設(shè)計流量大小、防滲要求、正常使用壽命等，結(jié)合當(dāng)?shù)夭牧系馁Y源儲備及市場采購、運輸?shù)谋憷院侠磉x擇使用。

1.1 土料防滲

土料防滲分為兩種：一種是單純的將渠道基底基礎(chǔ)土進(jìn)行機(jī)械或人工夯實，這種方式在農(nóng)田灌溉小的農(nóng)渠或者毛渠上比較常用，防滲效果一般；另一種是在渠床表面鋪填適當(dāng)厚度的三合土、黏砂混合土、灰主等，然后碾壓夯實，起到一定的防滲作用。使用土料作為防滲層防滲，防滲作用有限，好處是施工簡便，易于操作，造價便宜；缺點是防沖抗凍和耐久性差，適用于氣候條件溫暖的地區(qū)和流量較小、坡降平緩的渠道。

1.2 石料防滲

常用的石料主要有塊石、卵石、條石等，多用于石料資源儲備豐富，便于采集運輸?shù)牡胤?，通過干砌石或漿砌石的形式砌筑于渠坡，起到防沖刷、抗耐磨的作用。優(yōu)點是使用期限長，耐久性好，防滲效果優(yōu)于土料防滲；缺點是無法機(jī)械作業(yè)，只能人工施工，需要投入大量的人工勞動力，施工期長，對施工人員的砌筑水平有一定要求。

1.3 混凝土防滲

混凝土防滲屬于最常見的一種防滲形式，一般有預(yù)制板、預(yù)制塊、“U”形槽、現(xiàn)澆混凝土、鋼筋混凝土等幾種。預(yù)制板或預(yù)制塊多鋪設(shè)在渠床或渠道邊坡，其下一般鋪設(shè)砂漿墊層過渡層、土工膜、聚苯乙烯泡沫塑料保溫板，綜合應(yīng)用，兼具防滲、防凍脹破壞?！癠”形槽預(yù)制鋪設(shè)多用于流量較小的農(nóng)田灌溉渠道，對渠道基底基礎(chǔ)一定要夯實，尤其是填方段，需要逐層鋪筑碾壓，再開挖成型，同時按照設(shè)計要求設(shè)置伸縮縫?；炷令A(yù)制板、預(yù)制塊、“U”形槽鋪設(shè)渠道根據(jù)工程規(guī)模大小需要考慮附近有預(yù)制廠或自行籌建預(yù)制廠。

現(xiàn)澆混凝土、鋼筋混凝土渠道適用范圍廣，可用于各類地質(zhì)、地形、氣候條件的大中小型渠道，防滲性能優(yōu)良，防凍性、抗沖性、耐久性好，便于人工及機(jī)械化作業(yè)，但需要考慮砂石骨料的采集運輸便利性。

1.4 瀝青混凝土防滲

瀝青混凝土結(jié)構(gòu)上有一定的柔韌性，適合各種渠道斷面結(jié)構(gòu)形式和地形，防滲效果好，抗凍害性能良好，投資和混凝土接近，不足之處是施工和生產(chǎn)料源時對空氣環(huán)境有一定的污染，需要考慮附近瀝青料源的提供是否便利。瀝青混凝土防滲有兩種形式：一種是整平膠結(jié)層；另一種是無整平膠結(jié)層。在巖石地基或堅硬的砂巖、巖土地基上多考慮使用整平膠結(jié)層，按流量大小和工程規(guī)模一般選擇鋪設(shè)5～10 cm厚為宜，每隔5 米左右設(shè)置橫向伸縮縫；同時為了預(yù)防和降低瀝青老化，增強(qiáng)防滲效果，在瀝青混凝土表面涂刷2～3 mm厚度的瀝青瑪蹄脂作為封閉層。

2 新型渠道防滲材料

目前國內(nèi)外涌現(xiàn)出的新型防滲材料體現(xiàn)了渠道防滲由單一材料向復(fù)合材料轉(zhuǎn)化的趨勢，新型材料主要有土壤固化劑、固化土、復(fù)合土壤膠結(jié)料等。

2.1 土壤固化劑

土壤固化劑是20 世紀(jì)90 年代我國從日本引進(jìn)的土壤固化新材料，其與傳統(tǒng)的水泥、石灰、粉煤灰等固化材料不同，具有適用范圍廣、施工簡便、施工期短、造價低廉、質(zhì)量有保證等優(yōu)點。其主要特點：適用范圍廣，可用于不同類型及粒徑的土壤，根據(jù)工程施工工序及工期要求可以調(diào)整固結(jié)時間；固結(jié)后土體的體積收縮變化小，抗?jié)B性能及抗裂和抗凍能力得以極大提高；便于開展機(jī)械化作業(yè)，施工速度快，有利于節(jié)約工期。

2.2 固化土

固化土作為一種新興的渠道防滲措施，在實際應(yīng)用中取得了良好的防滲效果。其通過化學(xué)或生物技術(shù)在土體中摻入一定比例的水泥或其他凝膠材料達(dá)到固結(jié)土粒的目的，從而使其強(qiáng)度提升，增強(qiáng)土體的穩(wěn)定性和抗?jié)B性，在施工中可減少挖方及棄土，減少對周圍地質(zhì)環(huán)境的擾動，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

2.3 復(fù)合土壤膠結(jié)料

復(fù)合土壤膠結(jié)料是由氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、硫酸亞鐵、粉煤灰、礦渣等按比例混合后用球磨機(jī)磨碎，過120 目篩而成。作為一種高性能環(huán)保型新材料有以下幾方面特點：一是穩(wěn)定性能好；二是粉煤灰、礦渣等便于就地取材，工程造價低；三是適用范圍廣，基本上和水泥的適用范圍相同，廣泛用于堤防加固和渠道防滲；四是凝結(jié)快，比水泥快1 倍，養(yǎng)護(hù)時間縮短2/3；五是保質(zhì)期長，比水泥長1 倍。通過調(diào)整組成改進(jìn)配合比例，提高了固化土體的強(qiáng)度和耐久性，從而起到防滲的作用。

3 防滲膜

防滲膜一般指塑料薄膜、土工膜、瀝青玻璃纖維布或者其他高分子聚合物復(fù)合類薄膜，其性能穩(wěn)定，具有一定的抗凍性，防滲效果優(yōu)良，能適應(yīng)一定的變形，在渠道防滲中廣泛使用。聚乙烯膜在各類土工合成防滲膜料中占據(jù)主導(dǎo)地位，其常用厚度一般為0.1～0.3 mm。

膜料防滲的特點：一是防滲性能好，一般可以減少滲漏量的90%左右。二是防滲膜質(zhì)地柔軟，具備一定的延伸性和抗拉性，對地形變化的適應(yīng)能力強(qiáng)，可用于各種形狀的斷面及可能發(fā)生沉陷和位移的渠道。三是耐腐蝕性強(qiáng)。其不受酸、堿和土壤微生物的侵蝕，穩(wěn)定性和耐腐蝕性能好，除廣泛用于各類引水渠道外，還可用于排污渠道及排堿渠道的防滲。

明鋪式膜料防滲的優(yōu)點是渠床糙率較小、工程量小、鋪設(shè)簡便；缺點是膜料直接受陽光、大氣的作用，容易老化和受到外力破壞，使用壽命短。因此，膜料防滲多用埋鋪式，其結(jié)構(gòu)一般包括膜料防滲層、過渡層、保護(hù)層等。無過渡層防滲結(jié)構(gòu)適用于土渠基和用素土、水泥作保護(hù)層的防滲工程；有過渡層的防滲結(jié)構(gòu)適用于巖石、砂礫石、土渠基和用砂礫石、石料、現(xiàn)澆碎石混凝土、預(yù)制板、預(yù)制塊作保護(hù)層的防滲工程；當(dāng)采用復(fù)合土工膜做防滲層時，可不再設(shè)過渡層。

4 結(jié)語

隨著科技水平的發(fā)展，渠道防滲新材料、新工藝、新技術(shù)不斷出現(xiàn)，需要人們在實際應(yīng)用中進(jìn)行嘗試和試驗，通過后期運行實踐檢驗其施工便利性、經(jīng)濟(jì)可行性和實際效果，科學(xué)合理選擇經(jīng)濟(jì)適用的防滲措施加以推廣應(yīng)用。