北疆某供水工程渠道施工中防滲技術(shù)的應(yīng)用分析

【摘要】北疆某供水工程渠道修建于地質(zhì)分布復(fù)雜的戈壁荒漠上，由于局部渠段挖深較大且輸水距離較長(zhǎng)，且在施工中容易出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，這不僅嚴(yán)重影響到供水渠道的使用，還將為后期維修滲漏造成大量資金浪費(fèi)，因此渠道防滲技術(shù)的應(yīng)用便成為影響渠道安全有效運(yùn)行的重要技術(shù)之一。本文對(duì)供水工程渠道防滲施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)探討，分析其在供水渠道中的重要性，并闡述了防滲技術(shù)在施工中應(yīng)注意的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】供水工程；渠道施工；防滲技術(shù)；應(yīng)用

供水渠道防滲的意義重大，一方面保證了渠道工程本身的質(zhì)量，避免發(fā)生滲漏造成水資源浪費(fèi)，另一方面降低了后期維修成本。因此，防滲技術(shù)作為水利渠道施工中的重點(diǎn)應(yīng)加以重視。在施工過(guò)程中，應(yīng)注意兩個(gè)方面，一是施工之前的準(zhǔn)備階段，設(shè)計(jì)師及施工人員要對(duì)供水渠道現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境進(jìn)行勘察，掌握該區(qū)域的氣候、土質(zhì)及降水情況，以便選擇適宜當(dāng)?shù)丨h(huán)境的防滲技術(shù)；二是土方工程施工階段，如選用襯砌防滲結(jié)構(gòu)，復(fù)合土工膜鋪設(shè)、焊接等方面應(yīng)嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。通過(guò)以上兩個(gè)方面可使供水渠道達(dá)到較好的防滲效果。

一、工程概況及氣候條件

1.工程概況

新疆北疆某供水工程總干渠，北起“635”水利樞紐，南至頂山分水閘，全長(zhǎng)133.646km。該工程為大二型工程，主要采用梯形、弧形底梯形和弧形坡腳梯形斷面型式，見(jiàn)表1。該渠段位于地質(zhì)分布復(fù)雜的戈壁荒漠上，屬于高寒區(qū)地帶，主要為風(fēng)積沙，巖性以細(xì)沙為主，滲透系數(shù)在1.0x10-2～9.31x10-3cm/s，屬于中強(qiáng)透水地層。因此，渠道以挖方為主，局部填方。渠道縱坡1/10000-1/12500，渠道采用一布一膜（膜厚0.6mm）的聚乙烯土工膜防滲全斷面鋪設(shè)，邊坡襯護(hù)結(jié)構(gòu)一次為：基面、30mm厚M10水泥砂漿保護(hù)層、0.6mm的聚乙烯土工膜、膜上混凝土預(yù)制板襯砌（預(yù)制板為邊長(zhǎng)25cm的六邊板）。

2.氣候條件

供水工程渠段所在地區(qū)日常氣溫溫差大，最高氣溫41℃，最低氣溫-42.7℃，多年平均降雨量112.7mm，多年蒸發(fā)量2289mm，相對(duì)濕度62%，最大積雪厚度28cm，最大凍土深度1.5m，氣候特點(diǎn)為冬季長(zhǎng)而嚴(yán)寒、夏季短而炎熱。

二、防滲技術(shù)在供述工程渠道施工中的應(yīng)用

為了避免水資源的浪費(fèi)，以及確保供水渠道工程的施工質(zhì)量，當(dāng)今大多數(shù)水利工程施工都會(huì)運(yùn)用到渠道防滲技術(shù)，其中襯砌防滲技術(shù)最為常見(jiàn)，也是目前效果較好的防滲技術(shù)之一。襯砌防滲施工技術(shù)具有較好的防滲性與抗沖擊性，適應(yīng)多種地質(zhì)復(fù)雜的環(huán)境，在水利渠道施工的應(yīng)用中能夠基本保證施工質(zhì)量，有效降低渠道滲漏事故。本次北疆某供水工程渠道則采用襯砌防滲施工技術(shù)，并對(duì)該技術(shù)在渠道施工中應(yīng)注意的幾個(gè)方面進(jìn)行分析：

1.襯砌防滲施工的準(zhǔn)備階段

施工的準(zhǔn)備階段是供水渠道防滲技術(shù)提升的重要階段。在襯砌防滲技術(shù)應(yīng)用于渠道工程之前，為了進(jìn)一步確保工程的施工質(zhì)量，第一，對(duì)該工程的施工環(huán)境有一定的了解，包括現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件、氣候條件、年降水量等方面，以此為基礎(chǔ)，選擇適宜當(dāng)?shù)丨h(huán)境的防滲技術(shù)，并以此制定相應(yīng)的防滲等級(jí)。第二，設(shè)計(jì)人員要掌握供水渠道的結(jié)構(gòu)與作用，有效結(jié)合防滲技術(shù)，確保供水渠道設(shè)計(jì)質(zhì)量。第三，施工階段設(shè)計(jì)人員要做好技術(shù)交底，編制出一套切實(shí)可行的渠道防滲施工技術(shù)方案，在針對(duì)實(shí)際問(wèn)題需要改動(dòng)時(shí)，積極與施工方進(jìn)行溝通與交流，明確出工程的設(shè)計(jì)意圖。第四，質(zhì)量?jī)?yōu)良的施工材料對(duì)供水渠道施工中防滲具有重要作用，因此，施工方要嚴(yán)格控制好材料進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量，對(duì)所進(jìn)場(chǎng)的材料一一進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，如選用防滲材料聚乙烯塑膜時(shí)必須保證其具有極強(qiáng)的防水性，對(duì)檢驗(yàn)不合格材料嚴(yán)禁進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)使用。第五，要加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)人員及機(jī)械設(shè)施的管理，以保證工程進(jìn)度有序有效地進(jìn)行。

2.土工膜選用及鋪設(shè)設(shè)計(jì)階段

2.1 土工膜選用

該供水工程渠道防滲選用的聚乙烯土工膜高密度聚乙烯，該土工膜的基本性能：拉伸強(qiáng)度為24MPa，斷裂伸長(zhǎng)率≥450%，撕裂強(qiáng)度≥12KN/m，耐水壓力>1.4MPa，滲透系數(shù)為4x10-14cm/s，土工膜抗拉強(qiáng)度和拉應(yīng)變的安全系數(shù)選擇4～5。由于該項(xiàng)工程在該地區(qū)是重要的水利工程，且要考慮到防滲膜的耐久性和焊縫的質(zhì)量等，再綜合考慮工程造價(jià)等因素，最終確定選擇土工膜的厚度為0.6mm。

2.2 渠堤土工膜鋪設(shè)設(shè)計(jì)

該供水工程渠道所采用的土工膜，是防水性較好的聚乙烯防滲膜，厚度為0.6mm。在沿渠堤順坡鋪設(shè)時(shí)，將土工膜錨固長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為1.6m。錨固深度為51cm，并采用開(kāi)挖方土進(jìn)行回填壓實(shí)處理。如圖1所示。

2.3 渠道縱向土工膜鋪設(shè)設(shè)計(jì)

按照渠道實(shí)際情況設(shè)計(jì)土工膜深度為渠道深度，幅寬為6m，兩側(cè)各預(yù)留15cm，為一個(gè)單位，膜布分離，這一來(lái)便于焊接，二來(lái)減少褶皺。在鋪設(shè)過(guò)程中，每過(guò)19.4m設(shè)置一道現(xiàn)澆橫隔梁，并在橫隔梁上處鋪設(shè)3道膜布。

3.土方工程施工階段

土方施工是供水渠道防滲施工中的關(guān)鍵部分，做好土方工程的防滲工作，對(duì)提高供水渠道的防滲效果具有重要的作用，現(xiàn)以襯砌防滲施工為例，對(duì)供水渠道施工中的土方工程施工方法進(jìn)行探討：

3.1 做好渠道放樣工作

土方施工前期，首先要對(duì)供水渠道進(jìn)行放樣，從而確定出供水渠道的準(zhǔn)確施工位置。對(duì)渠道放樣采用的測(cè)量?jī)x器必須是專業(yè)的儀器，必須精確地測(cè)量出渠道的經(jīng)緯度，以明確中心樁的所在位置。通常供水渠道中心樁的位置是設(shè)置在水渠彎道處，且兩個(gè)樁位的距離為50cm左右，設(shè)置完后還需利用鋼尺對(duì)樁位進(jìn)行測(cè)量，確保中心樁定位的準(zhǔn)確性，測(cè)量允許誤差范圍在0.001內(nèi)。此外，在測(cè)量時(shí)還應(yīng)注意角度測(cè)量的問(wèn)題，為了確保測(cè)量的準(zhǔn)確性，應(yīng)將誤差控制在30°以內(nèi)，且以高程控制點(diǎn)為依據(jù)進(jìn)行測(cè)量。

3.2 回填夯實(shí)階段

回填夯實(shí)主要是對(duì)供水渠道上方部位進(jìn)行回填并夯實(shí)的過(guò)程，且在整個(gè)施工階段中尤為重要。因此，在回填夯實(shí)之前要根據(jù)供水渠道的具體要求來(lái)確定夯實(shí)的方式。以該水利工程為例，主要采取分層的方式進(jìn)行回填，要求回填鋪土平整、砂質(zhì)顆粒均勻，且每一層所夯實(shí)的土層厚度應(yīng)控制30cm以下。此外，由于該供水渠道處于戈壁荒漠上，土質(zhì)主要為風(fēng)積沙，巖性以細(xì)沙為主，屬中強(qiáng)透水地層，因此施工人員應(yīng)在回填夯實(shí)前對(duì)回填土進(jìn)行水量檢測(cè)，對(duì)土壤含水量不達(dá)標(biāo)的，應(yīng)采取噴射水霧的方式提高土壤含水量，確保其含水量均達(dá)標(biāo)后方能進(jìn)行回填。

為確保水渠夯實(shí)質(zhì)量，首先要對(duì)水渠床中的各種垃圾進(jìn)行徹底清除。其次是結(jié)合水渠實(shí)際情況確定渠坡的夯實(shí)厚度，斜坡厚度為30cm，堤頂位置的夯實(shí)厚度為1m，整體呈斜梯走向。最后是確定渠坡的夯實(shí)部位，其夯實(shí)部位應(yīng)從渠底角往岸堤內(nèi)側(cè)延伸。

此外，在渠道夯實(shí)結(jié)束之后，澆筑混凝土之前，施工管理人員應(yīng)確保渠坡部位及時(shí)完善，為避免因氣候干燥、雨水沖刷以及人為破壞而導(dǎo)致工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。在對(duì)渠坡修整完善時(shí)，首先應(yīng)確保其表面光滑；其次采取掛線與精削的方式，以避免造成渠堤過(guò)度削坡現(xiàn)象的發(fā)生。一旦出現(xiàn)削坡現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)選擇與現(xiàn)澆標(biāo)號(hào)相同的混凝土填筑，同時(shí)將內(nèi)邊皮和渠底的平整度誤差控制在±5毫米的范圍之內(nèi)。

三、供水工程渠道施工中的防滲技術(shù)要點(diǎn)

防滲施工一項(xiàng)長(zhǎng)期性、系統(tǒng)性、復(fù)雜性的技術(shù)工程，每一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏都會(huì)對(duì)整體工程造成很大的影響，因此作為設(shè)計(jì)方、施工方，都應(yīng)嚴(yán)格按照防滲施工規(guī)范流程進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，并在施工中結(jié)合實(shí)際情況完善和提高防滲技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而從根本上提高供水工程渠道的高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)。防滲施工技術(shù)的主要要點(diǎn)如下：

（1）清理工作。在渠道夯實(shí)工作結(jié)束后，對(duì)渠道內(nèi)及兩側(cè)殘留的雜物及浮土等做徹底的清理。尤其對(duì)渠道可能出現(xiàn)的裂縫內(nèi)部進(jìn)行徹底清理，以免影響下一步灌漿工作，避免造成工程質(zhì)量問(wèn)題。

（2）輔料鋪墊。供水渠道每一個(gè)位置都要鋪墊混凝土，且要確保其均勻、平整，并在施工過(guò)程中要嚴(yán)格按照“渠底—渠坡—渠頂”的順序進(jìn)行鋪墊，這有助于確保渠道的穩(wěn)定性和抗?jié)B性。

（3）振搗操作。把握好渠道振搗的頻率與時(shí)間，使其達(dá)到最佳的振搗效果。

收面工作。在施工過(guò)程中通常采用原漿澆筑方式，來(lái)確保渠道的結(jié)構(gòu)更加嚴(yán)密、表面混凝土更加光滑性。

養(yǎng)護(hù)階段。主要是指對(duì)渠道混凝土表面灑水，確保混凝土的濕度。

拆模工作。拆模必須在確定混凝在初凝的轉(zhuǎn)臺(tái)下進(jìn)行人工拆模，且要細(xì)致操作，確?；炷镣旰脽o(wú)損。此外，渠道在完工后的2周以后方可通水。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，防滲施工技術(shù)的應(yīng)用在供水渠道施工中具有重要的意義，該技術(shù)不僅能夠保證供水渠道工程整體質(zhì)量，還能對(duì)提高水資源利用率，降低后期渠道維護(hù)成本。新時(shí)期下的供水工程渠道施工應(yīng)將重點(diǎn)放到防滲施工上，如渠道夯實(shí)前后的重點(diǎn)清理工作，充分認(rèn)識(shí)到供水渠道防滲的重要性，并將防滲施工技術(shù)應(yīng)用、落實(shí)到每一施工階段，并嚴(yán)格按照施工技術(shù)要求進(jìn)行施工，進(jìn)而提高該防滲施工質(zhì)量。