灌区渠道防渗工程技术探讨.doc

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1、灌区渠道防渗工程技术探讨关键词渠道防渗；抗冻胀破坏；措施渠道防渗工程是有效降低渠道输水损失，节约用水，岛效利用水资源，提高渠道水的利用率的有效途径，也是增强渠道行水安全的主要措施。在我省水资源短缺的情况下，大力开展渠道防渗工程显得十分必耍。1问题的提出近年來，随着灌区续建配套与节水改造项冃的实施，渠道防渗工程技术得到了进一步的推广和应用，改变了灌区渠道工程面貌，提高了渠系水的利用率。根据实际运行观察，由丁•受冻融因素的影响，防渗工程不同程度地岀现水平裂缝、预制板鼓起等现象，尤其是在去年低温冰冻持续时间长情况下，冻胀破坏更为严重，加速了防渗工程的老化进程。因此，必须按照“适应、消减、

2、局部抵抗”的原则，从设计、渠道断面形式、施工等技术方面研究，采取一定的技术措施，消除冻胀因素对渠道防渗工程的危害，延长防渗工程的使用寿命。2灌溉渠道防渗工程不同结构的抗冻胀性能灌区渠道防渗工程主要结构形式有砌石、预制碇板、现浇殓板、殓梁板、素殓槽形板、碇多孔板、U形衬砌等。2.1砌石渠道砌石防渗按结构分为护而式和档土墙式两种，按材料及砌筑方法分为干砌卵石、干砌块石、浆砌块石和浆砌石板等。它的优点是沿山渠道和石料丰富地区就地取材、抗冲击流速大，耐磨性能强，抗冻能力强，具有较强的稳定渠道作用。缺点是不宜采用机械化施工，施工质量较难控制。2.2预制碇板它的接缝多，栓板Z间的缝隙用砂浆连接

3、，受施工技术和质量的影响，接缝处易产生裂缝，这样使渠水由此渗入板下，增加了基土水分，遇到冬季低温气候，基土冻胀，接缝首先破坏，碗板发生鼓胀、折裂等破坏现象。2.3现浇殓板它比预制殓板抗冻性强，主耍原因是现浇板施T缝少，整体性强；另外现场浇筑栓，通过振动，碗与基土结合较好。2.4碇梁板现浇素殓梁板的抗冻胀性强于平板，原因是梁增加了刚度，且梁卡地土槽中既加强了粘结作用，乂阻隔了渗水串流，可削弱基土冻胀。但在冻胀量大的渠段仍会遭受冻害，只有给梁增加钢筋，才能提高抗冻性。2.5素碗槽形板槽形板的四周肋梁增加了抗冻胀力，板下的空间空气导热系数小，对基土起保温作用。2.6殓多孔板它主耍能起到保

4、温作用，避免了基土冻胀对防渗丁程的破坏。2.7U形衬砌这种断面与梯形断面相比，不仅具有湿周短、水利条件好、流速快、输沙能力强、省丁省料省地等优点，而且还能改善渠道坡脚附近冻胀产生的应力集中情况，使冻胀应力在渠道横断面上分布较为均匀，可适应较大的冻胀力和融沉变位，使用寿命较长。3碇冻融破坏的形态特征3.1表层酥松剥落这种破坏形式一般表现为碇表面起毛f砂浆剥落一骨料裸露一脱落，如此由表及里逐层剥蚀，当栓构件厚度较薄、冻深大丁构件厚度时就会发牛整个断面酥松崩解。2.2深层冻胀破坏这种破坏形式在寒冷季节时有发生，且危害性大，一般发生在%仝质量差且易吸水饱和的大体积桧内部。2.3冰冻裂缝当栓

5、骨料的吸水率较大时，易发生这种形式的冻害。吸水饱和的骨料受冻时膨胀爆裂，使栓发生裂缝，如果冻胀骨料位丁栓表面区，则会发牛局部胀突现象。4渠道防渗衬砌T程防治冻胀危害的丄要措施在北方灌区，冻害对防渗衬砌渠道危害极大，影响渠道工程的使用寿命和使用效果。基土冻胀是衬砌破坏的首要因索，防渗效果乂与冻胀破坏密切相关。衬砌渠道防治冻害主要是回避冻胀和削减冻胀两种措施。北方灌区由丁•特殊的地理位置和气候条件，凹避冻胀是不可能的，必须采用有效措施减少冻胀量，也就是将渠床基土的最大冻胀量消减到衬砌结构允许的变化范围内。2.1严格技术设计在技术设计中要按规范标准，对采用的防渗措施有充分的论证，要对所处

6、地区的水、土、温条件，尤其是当地的冻结条件，经济效益，已有工程经验等作出科学分析，使所采取的防渗防冻措施建立在有科学依据的基础上。（1）关于冻深的确定可供参考的地而标准冻深与气温的关系式：H地二§气-Q式中：F气年冻结指数（°C・d）设计时应选近10〜20年的最大值。8、Q系数。泾惠灌区5=3.88,0=14.0注：其他灌区可根据土壤、地下水情况对比选用工程设计冻深：II设二KI、K2II地式中：K1遮阴系数。可选为Kl=l.2K2频率模比系数。见“冻规”选用（2）关于冻胀量的确定11=ap・f・II设/100式中：ap荷载系数。选ap二1.Of土壤平均冻胀强度。见“冻规”选定计算

7、分析结果如果h>2cm时，必须采取防冻措施。h>5cm时必须采用标准更高的防冻措施。2.2防渗衬砌渠道结构形式的选择对衬砌渠道结构形式的设计，耍从抵抗冻胀角度出发，由殓预制板改为殓现浇板，由现浇板该为梁板结合，板厚8—12cm,殓标号由100号提高到150号。梁由素碗梁改为钢筋碗梁，这种全抵抗的衬砌设计观点对于基土水分不高的填方渠段可以解决问题。而对于采取措施也难以降低渠道基土水分的挖方渠段，仍不能彻底解决问题，这就要按照“适丿'』消减、局部抵抗”的设计观点，从降低基