【摘要】推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，實(shí)施節(jié)水灌溉工程就需要對(duì)干支渠道配套并進(jìn)行防滲襯砌改造，改善工程面貌，減少灌溉水損失，提高灌溉水的利用率和利用效率，降低水費(fèi)成本，減輕群眾負(fù)擔(dān)。本文分析了防滲襯砌結(jié)構(gòu)型式和我國(guó)渠道襯砌與防滲技術(shù)發(fā)展需關(guān)注的要點(diǎn)，研究了渠道襯砌與防滲工程措施選擇。
【關(guān)鍵詞】渠道襯砌：防滲技術(shù)：工程措施
渠道防滲是我國(guó)目前應(yīng)用廣泛的節(jié)水工程技術(shù)，常用土料、水泥土、石料、混凝土、瀝青混凝土和膜料等材料作為渠道防滲層，以達(dá)到防止渠道滲漏的目的。近20年來，渠道防滲工程技術(shù)引起普遍重視并得到迅速發(fā)展，在防滲材料、防滲斷面結(jié)構(gòu)形式方面取得了許多研究成果，渠道防滲由單一材料向復(fù)合材料、由單一結(jié)構(gòu)向復(fù)合結(jié)構(gòu)和由以人工施工為主向半機(jī)械化機(jī)械化方向發(fā)展。
渠道襯砌與防滲的主要作用是減少渠道滲漏損失， 提高渠系水利用系數(shù)； 防止渠道沖刷、淤積及坍塌， 保證輸水安全； 有利于控制地下水位， 防止土壤鹽堿化及沼澤化； 節(jié)約工程投資，減少渠道占地面積， 降低運(yùn)行管理費(fèi)用等。推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，實(shí)施節(jié)水灌溉工程就需要對(duì)干支渠道配套并進(jìn)行防滲襯砌改造，改善工程面貌，減少灌溉水損失，提高灌溉水的利用率和利用效率，降低水費(fèi)成本，減輕群眾負(fù)擔(dān)。目前，我國(guó)在渠道防滲設(shè)計(jì)和施工方面都有著不完善的地方，所以在渠道防滲方面仍需要加大研究力度，使渠道防滲技術(shù)真正運(yùn)用到農(nóng)業(yè)灌溉上來，為灌區(qū)管理步入良性循環(huán)創(chuàng)造必要條件
1. 渠道砼面板破壞的原因
1.1渠道砼面板凍脹破壞的原因
渠道砼面板發(fā)生凍脹破壞的原因是渠基土發(fā)生凍脹，渠基土的凍脹與以下幾個(gè)因素有關(guān)：（1）寒冷地區(qū)的氣溫是否長(zhǎng)期低于0℃；（2）基土中是否存在凍結(jié)的主體：水份；（3）基土的物理性質(zhì)，主要包括土的顆粒組成等。以下針對(duì)這幾個(gè)因素做一論述。
1.1.1各因素間的相互關(guān)系
我們知道渠基土中含有土壤水，這些土壤水主要是由土粒子間填充的自由水和吸附在粒子周圍的束縛水組成，自由水的的多少與粒子間空隙的大小有關(guān)，束縛水的多少與土粒子總的表面積有關(guān)。針對(duì)渠道砼面板基土來說，因?yàn)槠涠酁楹粚?shí)土，粒子間隙小，所以其含水量的大小主要與粒子周圍束縛水有關(guān)。而束縛水的多少又與基土的性質(zhì)有關(guān)，即土質(zhì)組成顆粒越細(xì)，其顆粒的比面積就越大（比面積為1g土體中所有土顆粒的表面積之和），粒子所吸附的水份也就是基土的含水量就越多。這樣，當(dāng)氣溫長(zhǎng)時(shí)間處于0℃以下時(shí)，基土中水份就會(huì)結(jié)冰，根據(jù)水在結(jié)冰時(shí)體積增大0.09倍的性質(zhì)，基土的體積也將增大，這將給其上的砼面板產(chǎn)生向上的推力，如果該力足夠大，將引起砼面板在該力方向上的位移，或使板體本身發(fā)生破裂，翹起，滑落，嚴(yán)重的將導(dǎo)致渠道邊坡塌陷。
1.1.2凍脹基土中的水份遷移原理
因?yàn)樵诓煌令w粒表面吸附水之間存在著電位差，當(dāng)氣溫長(zhǎng)時(shí)間低于0℃時(shí)，在該電位差和毛管水表面張力的共同作用下，土顆粒表層的活躍水分子將會(huì)順著溫度梯度方向向土壤水凍結(jié)峰面遷移，如果基土水份有充足的補(bǔ)給源，基土凍結(jié)鋒面將會(huì)產(chǎn)生更為嚴(yán)重的凍脹。
理論分析和工程實(shí)踐證明，粒徑大于0.1mm的基土因其所含水分較少，在其結(jié)冰時(shí)產(chǎn)生的膨脹力較小，不足以對(duì)砼板產(chǎn)生破壞；當(dāng)基土粒徑在0.1mm～0.05mm之間時(shí)，破壞較大，而當(dāng)粒徑在0.05mm～0.002mm時(shí)，基土凍脹破壞最強(qiáng)。按照土質(zhì)的分類，粘土的凍脹破壞最強(qiáng)，其次依次降低的是粉質(zhì)土、亞粘土和亞砂土。
2. 防滲工程種類
2.1土料防滲。適用于粘性土（土壤、粘土及黃土等）渠道。按砌筑方法的不同，土料防滲又分為四種類型：原土夯實(shí)、粘土護(hù)面、膠泥錘釘、草泥護(hù)面。
2.2灰土防滲。適用于南方防滲要求高、產(chǎn)石灰的地區(qū)，在北方寒冷地區(qū)需加保護(hù)層。 2.3水泥土防滲。適用于有水泥但缺少砂石料的地區(qū)。水泥土按施工方法的不同，分塑性水泥土和干硬性水泥土兩種。
2.4砌石防滲。適用于當(dāng)?shù)赜惺稀⒘魉俅蟮牡貐^(qū)。按砌筑石料可分為卵石防滲和料石（包括塊石、板石）防滲；按砌筑方法的不同，有干砌、干砌溝縫和漿砌三種。
2.5膜料防滲。適用于防滲要求高，邊坡較緩的土渠。此方法已廣泛應(yīng)用于渠道防滲工程中。
2.6混凝土防滲。適用于丘陵地區(qū)和地形地質(zhì)復(fù)雜地區(qū)及邊坡較陡且粗糙和巖層有裂隙需加固的渠段。按其施工方式可分為現(xiàn)場(chǎng)澆筑、預(yù)制裝配和壓力噴射三種。
3. 對(duì)于預(yù)制砼防滲層的維修措施
3.1現(xiàn)澆混凝土防滲層的裂縫修復(fù)
當(dāng)混凝土防滲層發(fā)生裂縫后，如果防滲層仍大致平整，無較大錯(cuò)位，裂縫較小的情況，可以運(yùn)用過氯乙烯膠液涂料粘貼玻璃絲布的方法，進(jìn)行修復(fù)。而對(duì)于裂縫較大者，可采用填筑伸縮縫的方法修復(fù)。對(duì)于大型渠道裂縫又較大的，可采用填塞與粘貼相結(jié)合的方法修復(fù)。具體做法：（1）清除縫內(nèi)、縫壁及縫口兩邊的泥土、雜物，保持清潔、干燥。（2）縫壁涂刷冷底子油。（3）將煤焦油填料或焦油塑料膠泥填入縫內(nèi)，填壓密實(shí)，保持表面平整光滑。（4）填好縫1-2天后，沿縫口兩邊涂刷5cm寬的過氯乙烯涂料一層，隨即沿縫口兩邊粘貼3-4cm寬玻璃絲布一層、再涂刷涂料一層、粘貼第二層玻璃絲布，最后涂刷一層涂料。在運(yùn)用此方法中，要注意涂料要涂刷均勻，玻璃絲布要粘平，不能有氣泡。
3.2預(yù)制混凝土防滲層的修復(fù)
3.2.1混凝土防滲層砌筑縫的修復(fù)
預(yù)制混凝土渠道包括板和U型槽，其砌筑縫多采用水泥砂漿縫。砼板防滲渠道的砂漿填縫一般有以下缺點(diǎn)：1.砂漿強(qiáng)度1混凝土防滲層砌筑縫的修復(fù)。
預(yù)制混凝土渠道包括板和U型槽，其砌筑縫多采用水泥砂漿縫。砼板防滲渠道的砂漿填縫一般有以下缺點(diǎn)：1.砂漿強(qiáng)度低；2.施工擠壓不實(shí)；3.不能與砼板緊密結(jié)合，勾縫的砂漿容易脫落，有的從勾縫中長(zhǎng)出了雜草，甚至有些小型填方渠道襯砌完后，試放水發(fā)生垮渠等破壞情況，能保持完好的工程基本很少。造成放水垮渠原因，除了土方渠道質(zhì)量不好外，襯砌部分勾縫的漏水是主要的原因。為了保證工程質(zhì)量，建議對(duì)砼預(yù)制板改用方形或長(zhǎng)方形，塊的大小應(yīng)便于施工為宜，厚度8～10cm為好，板縫留10cm～15cm用高標(biāo)號(hào)砼填塞，人工機(jī)械都能施工，要求搗出漿與砼板能緊密結(jié)合，使襯砌段形成整體，基本達(dá)到現(xiàn)澆的質(zhì)量。
3.2.2混凝土防滲層表層的修復(fù)
�。�1）泥砂漿修復(fù)方法：首先必須全部除掉已損壞的混凝土，并對(duì)修補(bǔ)部位進(jìn)行鑿毛處理，沖洗干凈，然后在工作面保持濕潤(rùn)的狀態(tài)下，將拌和好的砂漿用木抹抹到修補(bǔ)部位，反復(fù)壓平，用鐵抹抹光后，保濕養(yǎng)護(hù)不少于14天。注意如果修補(bǔ)部位深度較大時(shí)，可在水泥砂漿中摻和適量的礫料，作用是可以減少砂漿干縮和增強(qiáng)砂漿強(qiáng)度。
�。�2）噴漿修復(fù)方法：如果條件允許，可以采用此方法。方法是將水泥、砂和水的混合料用設(shè)備經(jīng)高壓通過噴頭噴射到修復(fù)部位。
3.3混凝土防滲層的翻修
3.3.1舊板拆除，重新鋪筑：混凝土防滲層如若損壞嚴(yán)重，例如破碎、錯(cuò)位，滑坍等的情況下，應(yīng)拆除損壞部位，處理好地基土重新鋪筑。在鋪筑時(shí)要特別注意新舊混凝土的結(jié)合面處理好。方法是結(jié)合面鑿毛沖洗后，需涂一層厚2cm的水泥凈漿，才能開始鋪筑新混凝土，同樣鋪筑好的混凝土要注意保濕養(yǎng)護(hù)。
3.3.2舊板不拆，加鋪新板：現(xiàn)混凝土板不拆除，在其上整平后加鋪新板。
�。�1）現(xiàn)澆混凝土方案：把舊混凝土凍脹隆起的部分壓平后，在上面鋪設(shè)保溫板（聚苯保溫板），然后鋪一層塑料薄膜，完成后在其上再鋪筑素混凝土。苯板和現(xiàn)澆混凝土的厚度通過計(jì)算得出。此種方法的優(yōu)點(diǎn)是比較適合渠道現(xiàn)狀，較美觀。缺點(diǎn)：工期長(zhǎng)，施工質(zhì)量較難控制，不適應(yīng)工程在干渠輸水間隔期施工，工期短的要求。
�。�2）預(yù)制混凝土板方案：把舊混凝土凍脹隆起的部分壓平后，在上面鋪設(shè)保溫板（聚苯保溫板），然后鋪一層塑料薄膜，砂漿找平后，鋪筑混凝土板。此種方法的優(yōu)點(diǎn)是混凝土板可集中預(yù)制，混凝土質(zhì)量易控制，集中鋪砌，適應(yīng)工程在干渠輸水間隔期施工，工期短的要求。缺點(diǎn)：混凝土板尺寸固定，難以適合渠道現(xiàn)狀尺寸。
參考文獻(xiàn)
[1]水力學(xué)， 第一版[M].烏魯木齊： 新疆電子出版社， 2004.
[2]對(duì)渠道防滲技術(shù)措施選擇的探討-《新疆農(nóng)墾科技》1995.
