摘" 要：針對(duì)水利灌區(qū)改造中混凝土襯砌渠道防滲技術(shù)展開(kāi)深入研究。通過(guò)闡述其在減少水資源浪費(fèi)、提升灌溉效率、保障渠道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等方面的重要性，并結(jié)合甘肅地區(qū)的具體工程案例，詳細(xì)剖析渠道基槽處理、混凝土材料選擇與配比、襯砌施工工藝、伸縮縫設(shè)置與處理等技術(shù)措施，以及原材料質(zhì)量把控、施工過(guò)程質(zhì)量監(jiān)督、混凝土養(yǎng)護(hù)管理、質(zhì)量檢測(cè)驗(yàn)收等質(zhì)量控制要點(diǎn)。研究表明，合理運(yùn)用該技術(shù)并嚴(yán)格控制質(zhì)量，可以顯著提升水利灌區(qū)的水資源利用效率和灌溉能力，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有力支撐。

關(guān)鍵詞：水利灌區(qū)改造 "混凝土襯砌渠道 "防滲技術(shù) "質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)： S277

Research on Anti-Seepage Technology of Concrete Lining Channel in Water Conservancy Irrigation Area Renovation

HE Rui

Lanzhou Hydropower Survey and Design Institute Co.， Ltd.， Lanzhou， Gansu Province， 730030 China

Abstract： This paper presents in-depth research on the anti-seepage technology of concrete lining channel in the renovation of water conservancy irrigation areas. By expounding its importance in reducing water resource waste， improving irrigation efficiency， and ensuring the stability of the channel structure， combined with specific engineering cases in Gansu region， this paper analyzes in detail the technical measures such as channel foundation treatment， concrete material selection and mix proportion， lining construction technology， expansion joint installation and treatment， as well as key points of quality control such as raw material quality control， construction process quality supervision， concrete curing management， and quality inspection and acceptance. The research shows that the rational use of this technology and strict quality control can significantly improve the water resource utilization efficiency and irrigation capacity of the water conservancy irrigation areas， and provide strong support for agricultural production and regional economic development.

Key Words： Irrigation area renovation; Concrete lining channel; Anti-Seepage technology; Quality control

水利灌區(qū)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵命脈，其運(yùn)行效率和水資源利用水平直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。在水資源日益緊張的大背景下，提高水利灌區(qū)的水資源利用效率、減少輸水過(guò)程中的滲漏損失已成為亟待解決的重要課題?；炷烈r砌渠道防滲技術(shù)作為一種成熟且有效的手段，在水利灌區(qū)改造中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

甘肅地區(qū)的水利灌區(qū)由于特殊的地理氣候條件，水資源供需矛盾尤為突出。以甘肅某灌區(qū)為例，其現(xiàn)有渠道因老化失修、滲漏嚴(yán)重，導(dǎo)致大量水資源浪費(fèi)，無(wú)法滿足農(nóng)業(yè)灌溉需求，制約了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，對(duì)該地區(qū)水利灌區(qū)進(jìn)行改造，合理應(yīng)用混凝土襯砌渠道防滲技術(shù)并確保施工質(zhì)量，對(duì)于緩解水資源短缺、提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也為其他類似地區(qū)的水利工程建設(shè)提供了寶貴的參考經(jīng)驗(yàn)。

1 "水利灌區(qū)改造混凝土襯砌渠道防滲重要性

1.1 "減少水資源浪費(fèi)

傳統(tǒng)土渠輸水滲漏問(wèn)題嚴(yán)重，大量水資源在輸送過(guò)程中滲透到地下，造成極大浪費(fèi)。據(jù)相關(guān)研究，土渠輸水滲漏損失可達(dá)總輸水量的 30%～[A2]"50%。混凝土襯砌渠道能夠有效解決這一問(wèn)題，其致密的結(jié)構(gòu)可以形成高效的防滲屏障，大幅度減少水分向土壤的滲透。以某大型灌區(qū)為例，在采用混凝土襯砌渠道后，年滲漏水量減少了數(shù)百萬(wàn)立方米，使更多水資源能夠精準(zhǔn)輸送到農(nóng)田，極大地提高了水資源利用效率，緩解了水資源短缺壓力，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定用水提供了堅(jiān)實(shí)保障。

1.2 "提升灌溉效率

混凝土襯砌渠道表面光滑，水流阻力遠(yuǎn)小于土渠。根據(jù)水力學(xué)原理，水流在光滑表面的流速更快，這使混凝土襯砌渠道的輸水能力顯著提升。在實(shí)際應(yīng)用中，采用混凝土襯砌渠道后，灌溉時(shí)間明顯縮短。例如[A3]"：某中型灌區(qū)改造后，單次灌溉時(shí)間從原來(lái)的數(shù)天縮短至一天以內(nèi)，大大提高了灌溉效率。這不僅能夠及時(shí)滿足農(nóng)作物不同生長(zhǎng)階段的需水要求，為農(nóng)作物生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的水分條件，有助于提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量，還能降低灌溉成本，減少人力、物力的投入，提高灌區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益^[1]。

1.3 "保障渠道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

長(zhǎng)期受水流沖刷和滲透影響，土渠邊坡和底部極易出現(xiàn)坍塌、變形等問(wèn)題，嚴(yán)重影響渠道的正常運(yùn)行和使用壽命?；炷烈r砌渠道具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，能夠有效抵御水流的侵蝕?；炷烈r砌如同給渠道穿上了一層堅(jiān)固的 “鎧甲”，阻止水流對(duì)渠道土體的直接沖刷，減少土體流失和變形。同時(shí)，混凝土良好的耐久性確保了渠道在長(zhǎng)期使用過(guò)程中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低了渠道的維修和養(yǎng)護(hù)成本，保障了水利灌區(qū)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了可靠的水利基礎(chǔ)設(shè)施。

2 "案例分析

2.1 "工程概況

甘肅某水利灌區(qū)地處干旱半干旱地區(qū)，年降水量少，蒸發(fā)量大，水資源短缺問(wèn)題突出。該灌區(qū)現(xiàn)有渠道大多建于[A4]"20世紀(jì)七八十年代，多為土渠。由于長(zhǎng)期運(yùn)行且缺乏有效維護(hù)，渠道滲漏嚴(yán)重，灌溉水利用系數(shù)僅 0.4 左右，無(wú)法滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的用水需求。此次改造工程涉及渠道總長(zhǎng)度 50 km，渠道斷面以梯形為主，底寬 2～[A5]"5 m，水深 1.5～3 m。渠道沿線地形復(fù)雜，部分地段存在濕陷性黃土，對(duì)渠道的防滲和穩(wěn)定性提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。工程設(shè)計(jì)要求通過(guò)混凝土襯砌防滲處理，將灌溉水利用系數(shù)提高到 0.8 以上，并確保渠道運(yùn)行安全穩(wěn)定。

2.2 "水利灌區(qū)改造混凝土襯砌渠道防滲技術(shù)措施

2.2.1 "渠道基槽處理

渠道基槽處理是混凝土襯砌渠道防滲的基礎(chǔ)。施工前，對(duì)渠道沿線地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)勘察。對(duì)于濕陷性黃土地段，采用強(qiáng)夯法處理。強(qiáng)夯施工時(shí)，選用 10～15 t 的夯錘，落距控制在 10～15 m，夯擊次數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，一般為 8～12 擊。處理后的基槽壓實(shí)度需達(dá)到 95% 以上，以有效消除濕陷性。對(duì)于一般地段，先徹底清除基槽內(nèi)的雜物、雜草和松散土層，然后進(jìn)行平整和壓實(shí)。在基槽開(kāi)挖過(guò)程中，嚴(yán)格控制開(kāi)挖深度和坡度，使其符合設(shè)計(jì)要求。開(kāi)挖完成后，對(duì)基槽底部和邊坡進(jìn)行精細(xì)修整，確保表面平整光滑，無(wú)明顯凹凸和裂縫^[2]。

2.2.2 "混凝土材料選擇與配比

混凝土質(zhì)量直接關(guān)系到渠道的防滲性能。本工程選用普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)為 42.5 MPa。粗骨料采用質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好的碎石，粒徑控制在 5～20 mm；細(xì)骨料選用中砂，細(xì)度模數(shù)在 2.3～3.0之間。為提高混凝土的抗?jié)B性和耐久性，添加適量減水劑和膨脹劑。減水劑摻量為水泥用量的 0.5%～1.0%，膨脹劑摻量為水泥用量的 8%～12%。通過(guò)大量試驗(yàn)確定了混凝土的配合比，具體參數(shù)見(jiàn)表 1。

在水利灌區(qū)改造工程里，此混凝土配合比設(shè)計(jì)為達(dá)成渠道防滲和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的雙重要求發(fā)揮著關(guān)鍵作用。抗壓強(qiáng)度等級(jí)為 C25 的混凝土，具備適宜的強(qiáng)度，可以承受渠道在運(yùn)行期間的各種壓力，[A7]"如水流的沖刷力、周圍土體的側(cè)壓力等，保證渠道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固，避免出現(xiàn)坍塌、變形等狀況?？?jié)B等級(jí)為 P6，則意味著混凝土具有良好的抗?jié)B性能，能夠有效阻止水分滲漏。從配合比的組成來(lái)看，350 kg 的水泥為混凝土提供了基本的強(qiáng)度支撐，0.50 的水灰比合理控制了混凝土的硬化過(guò)程和強(qiáng)度發(fā)展。650 kg 的砂與 1 125 kg 的碎石形成了堅(jiān)固的骨架結(jié)構(gòu)，38% 的砂率保證了混凝土的和易性，便于施工操作。

2.2.3 "襯砌施工工藝

混凝土襯砌施工工藝是水利灌區(qū)改造中混凝土襯砌渠道防滲的核心環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到渠道的防滲性能和使用壽命。在本工程中，混凝土襯砌采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的方式，這一方式能夠更好地適應(yīng)渠道的復(fù)雜形狀，確保襯砌的整體性和密封性。

澆筑前，在基槽底部和邊坡鋪設(shè) 5～10 cm 厚的砂墊層是至關(guān)重要的準(zhǔn)備工作。砂墊層不僅能夠?qū)郾砻孢M(jìn)行找平，使混凝土澆筑更加均勻，還能有效排除基槽內(nèi)的積水，避免積水對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。同時(shí)，砂墊層如同緩沖層，保護(hù)混凝土免受基槽中尖銳物體的損傷，增強(qiáng)襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

模板安裝是襯砌施工的關(guān)鍵步驟之一。無(wú)論是選用鋼模板還是木模板，都必須嚴(yán)格控制模板的平整度和垂直度。模板的平整度影響著襯砌表面的光滑度，而垂直度則關(guān)系到渠道的斷面尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求。安裝過(guò)程中，要確保模板拼接嚴(yán)密，防止出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。一旦漏漿，會(huì)導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)蜂窩、麻面等缺陷，降低襯砌的防滲性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

混凝土澆筑采用分層澆筑法，每層澆筑厚度控制在 30～50 cm。這種分層澆筑方式有利于混凝土的振搗密實(shí)，確?；炷羶?nèi)部不存在空隙。在澆筑過(guò)程中，使用插入式振搗器進(jìn)行振搗，振搗時(shí)間以混凝土表面不再出現(xiàn)氣泡、泛漿為宜，一般為 20～30 s。振搗時(shí)，操作人員要格外小心，避免振搗棒觸及模板和預(yù)埋件，防止模板變形和預(yù)埋件移位，影響工程質(zhì)量。同時(shí)，嚴(yán)格控制澆筑速度和高度，過(guò)快的澆筑速度和過(guò)高的澆筑高度可能導(dǎo)致混凝土離析和漏振，降低混凝土的強(qiáng)度和防滲性能^[3]。

3" 改造混凝土襯砌渠道防滲技術(shù)質(zhì)量控制

3.1 "原材料質(zhì)量把控

原材料質(zhì)量是混凝土襯砌渠道防滲質(zhì)量的基石。對(duì)水泥、砂石骨料、外加劑等原材料進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量檢驗(yàn)，每批原材料進(jìn)場(chǎng)必須提供質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告和產(chǎn)品合格證。水泥重點(diǎn)檢驗(yàn)強(qiáng)度、安定性、凝結(jié)時(shí)間等指標(biāo)；砂石骨料檢驗(yàn)粒徑、級(jí)配、含泥量等；外加劑檢驗(yàn)減水率、膨脹率等性能指標(biāo)。建立原材料進(jìn)場(chǎng)登記制度，詳細(xì)記錄原材料的品種、規(guī)格、數(shù)量、生產(chǎn)廠家、進(jìn)場(chǎng)時(shí)間等信息，便于質(zhì)量追溯和管理^[4]。

3.2 "施工過(guò)程質(zhì)量監(jiān)督

在混凝土襯砌渠道施工過(guò)程中，建立完善的質(zhì)量監(jiān)督體系，加強(qiáng)對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)的監(jiān)督檢查。配備專業(yè)質(zhì)量管理人員，對(duì)基槽處理、模板安裝、混凝土澆筑、伸縮縫設(shè)置等關(guān)鍵工序進(jìn)行旁站監(jiān)督，確保施工工藝符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范。定期進(jìn)行施工質(zhì)量檢查和驗(yàn)收，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，及時(shí)下達(dá)整改通知，要求施工單位限期整改。例如[A9]"：若基槽壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)，責(zé)令施工單位重新壓實(shí)，直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；在混凝土澆筑時(shí)，若發(fā)現(xiàn)坍落度不符合要求或振搗不密實(shí)，及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)或重新振搗^[5]。

3.3 "混凝土養(yǎng)護(hù)管理

混凝土養(yǎng)護(hù)對(duì)其強(qiáng)度增長(zhǎng)和防滲性能提升至關(guān)重要?；炷翝仓瓿珊?，及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。采用灑水養(yǎng)護(hù)和覆蓋養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的方式，在混凝土表面覆蓋草簾、麻袋等保濕材料，定期灑水，保持混凝土表面濕潤(rùn)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和氣候條件確定，一般不少于 14 d。在養(yǎng)護(hù)期間，避免混凝土表面受到陽(yáng)光直射、風(fēng)吹和雨淋等不利影響，嚴(yán)禁在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)對(duì)混凝土進(jìn)行擾動(dòng)，如在混凝土表面行走、堆放重物等，確?；炷琳Ｓ不蛷?qiáng)度增長(zhǎng)，提高其防滲性能和耐久性。

4 "結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在甘肅某水利灌區(qū)改造工程中應(yīng)用混凝土襯砌渠道防滲技術(shù)，并嚴(yán)格把控施工質(zhì)量，取得了顯著成效。改造后的渠道滲漏損失大幅度減少，灌溉水利用系數(shù)從 0.4 提升至 0.85 以上，有效節(jié)約了水資源。渠道輸水能力顯著增強(qiáng)，灌溉效率大幅度提高，灌溉周期明顯縮短，能夠更好地滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水需求，促進(jìn)了農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的提升。同時(shí)，渠道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到有效保障，減少了維修和養(yǎng)護(hù)成本，延長(zhǎng)了渠道使用壽命，提高了水利灌區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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