水利工程渠道防滲的意義及防滲技術(shù)措施探討

王榮榮

（莒南縣政務(wù)服務(wù)中心，山東莒南 276600）

0 引言

滲漏屬于水利工程渠道常見的問題之一，當(dāng)水利工程出現(xiàn)滲漏問題后，輕則會對水利工程使用效果產(chǎn)生影響，使得水利工程使用年限縮短，嚴(yán)重則可能導(dǎo)致安全事故發(fā)生，導(dǎo)致人民群眾財產(chǎn)嚴(yán)重?fù)p失。可引起水利工程渠道出現(xiàn)滲漏問題的影響因素多樣，全面分析水利工程渠道滲漏出現(xiàn)的影響因素，便于結(jié)合工程情況，選擇科學(xué)的防滲漏技術(shù)，全面保障水利工程質(zhì)量。因此，在水利工程渠道防滲漏過程中，需要先進行水利工程渠道滲漏影響因素分析。

1 水利工程渠道滲漏影響因素分析

1.1 施工因素

水利工程項目施工較為復(fù)雜，在施工過程中涉及多種相關(guān)因素，諸多施工因素均可能導(dǎo)致水利工程渠道出現(xiàn)滲漏情況，影響水利工程質(zhì)量。施工中若相關(guān)監(jiān)管部門監(jiān)管力度不夠，導(dǎo)致施工工程無法按照施工技術(shù)進行操作，工程施工易出現(xiàn)安全隱患。另外，水利工程施工中，相關(guān)技術(shù)人員相關(guān)技能水平不夠高，使得整個水利工程渠道施工缺乏規(guī)范性，導(dǎo)致渠道質(zhì)量下降，出現(xiàn)滲漏等情況。

1.2 養(yǎng)護因素

水利工程建設(shè)完畢，需要進行專業(yè)養(yǎng)護，確保工程長期安全，以全面提升水利工程質(zhì)量。水利工程建設(shè)完畢后，若養(yǎng)護不到位，可能導(dǎo)致水利工程出現(xiàn)質(zhì)量問題，增加水利工程渠道滲漏問題出現(xiàn)概率。不同的水利工程防滲漏技術(shù)對養(yǎng)護要求不同，如若施工單位在水利工程建設(shè)完畢后，未按照相關(guān)要求與規(guī)范進行工程養(yǎng)護，使得水利工程存在質(zhì)量瑕疵，增加渠道滲漏概率。例如，采用混凝土防滲技術(shù)進行水利工程渠道建設(shè)中，在混凝土結(jié)構(gòu)施工完畢后，使用鋪蓋等進行保溫等處理，避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致滲漏問題。

1.3 化學(xué)因素

土壤中含有一定量的酸類、鹽類等物質(zhì)，這類物質(zhì)會對水利工程渠道建設(shè)使用材料產(chǎn)生一定的影響，與使用的混凝土等材料接觸，增加其出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的概率，使得混凝土強度明顯下降，增加水利工程渠道出現(xiàn)滲漏的概率?；炷恋人こ糖朗芑瘜W(xué)因素影響，導(dǎo)致水利工程結(jié)構(gòu)不斷受損，影響其正常使用。因此，相關(guān)部門及單位，在開展水利工程渠道建設(shè)之前，需要對施工場地土壤化學(xué)成分等進行調(diào)研，以充分結(jié)合施工場地情況，采取科學(xué)的防滲技術(shù)，確保水利工程防滲質(zhì)量。

1.4 溫度因素

水利工程多建設(shè)在外部環(huán)境中，受外界環(huán)境影響較大，經(jīng)常需要經(jīng)歷溫度變化的考驗。水利工程建設(shè)后，易受溫度下降影響，當(dāng)溫度下降到零度及以下時，土壤中水分凝結(jié)，體積明顯增大，產(chǎn)生的力對混凝土產(chǎn)生影響，增加混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問題的概率。水利工程受低溫影響，出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問題，多出現(xiàn)在高緯度地區(qū)。因此，在水利工程渠道建設(shè)中，需要充分考量相應(yīng)溫度因素。

2 水利工程渠道防滲的意義

水利工程渠道建設(shè)中，涉及水資源輸送環(huán)節(jié)較多，故在水利渠道施工中，需要采取有效科學(xué)的措施進行水資源保護與水資源節(jié)約利用，確保水利工程質(zhì)量。水利工程渠道防滲技術(shù)應(yīng)用，可以減少水運輸過程中滲漏損失，有效利用水資源，節(jié)省用水量，減小渠床糙率系數(shù)，加快渠道水流速度[1]。同時，通過渠道輸水能力提高，避免渠道長草，減少泥沙出現(xiàn)淤積的情況，在一定程度上減少渠道維護需要的費用，降低水利工程灌溉成本。并將水利工程渠道防滲技術(shù)應(yīng)用在市水利工程渠道建設(shè)之中，確保水利工程質(zhì)量。

3 水利工程防滲技術(shù)類型及應(yīng)用

3.1 砌石防滲技術(shù)及應(yīng)用

砌石防滲技術(shù)應(yīng)用于水利工程渠道防滲中，可以滿足抗磨性與抗腐蝕性，提高水利工程整體質(zhì)量。砌石防滲技術(shù)在水流速度快、水流量大區(qū)域，通過提高石料質(zhì)量可以提升防滲效果。目前可應(yīng)用于砌石防滲中石料類型多樣，包括石灰?guī)r、玄武巖、花崗巖等，這類石料均具有較好的性能，可塑性也比較強，可以根據(jù)水利工程渠道需求，打造出相應(yīng)形狀的砌石，滿足施工整體需求。整個施工過程中，可以結(jié)合石料情況，使用黏合劑、水泥砂漿等材料，將石料粘連在一起，盡可能規(guī)避裂縫等滲漏問題出現(xiàn)。砌石防滲技術(shù)應(yīng)用中，相關(guān)技術(shù)人員需要先對水利工程渠道防滲要求進行分析，之后新選擇相應(yīng)強度的石料，并在石料選擇上，充分考量石料運輸?shù)纫蛩亍?/p>

3.2 土料防滲技術(shù)及應(yīng)用

此種水利工程防滲技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，該技術(shù)主要應(yīng)用材料為土料，取材方便，所需要成本較低，防滲效果理想。由于土料防滲技術(shù)就地用材，整體建設(shè)成本相對較低，在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用廣泛。但該種水利工程渠道防滲技術(shù)的缺點在于穩(wěn)定性較差，經(jīng)過長期凍融土料影響，會出現(xiàn)疏松等情況，導(dǎo)致水利工程防水性與牢固性均明顯下降[2]。采用土料防滲技術(shù)過程中，為解決穩(wěn)定性不足問題，提升防滲技術(shù)效果，可將添加劑混入土料中，進一步提高土料的防滲性能，確保防滲質(zhì)量。采用該種技術(shù)時，需要充分關(guān)注材料配比試驗，以選擇出最佳含水率、最大干容量的混合配比，制備高質(zhì)量水利工程防滲渠道，提高土料是施工強度。應(yīng)用土料防滲技術(shù)時，施工階段需要關(guān)注以下要點：

1）土料粉碎、加工處理。施工中，結(jié)合水利工程渠道防滲需求，取50 mm以下石灰粒徑、20 mm以下素土粒徑，土料混合后，實際含水率與最佳含水率之間的差值控制在1%之內(nèi)。

2）渠道與渠坡施工。水利工程渠道施工中，采用粘砂、素土混合土鋪筑時，需要按照渠底—渠坡順序進行施工，當(dāng)渠道防滲厚度在15 mm以上時，采用分層鋪筑方式。水利工程渠道施工中，采用三合土、灰土進行鋪筑時，需要按照下渠坡—渠底的順序進行施工。

3）防滲層表面強度提高措施。采用1：12的硫酸亞鐵溶液或者采用1：4.5的水泥砂漿涂抹在灰土、三合土表面，增強防滲層輕度，涂層厚度8 mm。

4）夯實處理。當(dāng)夯實處理后，需要滿足相應(yīng)設(shè)計要求，盡可能縮小離差，土料防滲層鋪筑時，順序為上游—下游，進行同步夯壓處理，保障夯實處理中干容量滿足相應(yīng)設(shè)計要求，規(guī)避水利工程渠道出現(xiàn)滲漏問題。

5）施工夯實方式選擇。結(jié)合水利工程渠道施工需求，可以選擇機械夯實或者人工夯實的方式進行施工。機械夯實時，需要將虛土厚度控制在300 mm以內(nèi)；人工夯實時，需要將虛土厚度控制在200 mm以內(nèi)。相鄰不同層面施工，需要進行刨毛灑水處理，確保質(zhì)量。

3.3 膜料防滲技術(shù)及應(yīng)用

膜料防滲技術(shù)是指在水利工程渠道建設(shè)過程中，在工程渠床上鋪設(shè)相應(yīng)的防滲層，繼而有效防滲。膜料防滲技術(shù)與其他技術(shù)相比，具有施工簡便、成本低、效果理想等特點，可以滿足農(nóng)田水利工程渠道施工需求。盡管膜料防滲技術(shù)應(yīng)用一定優(yōu)勢，但該種技術(shù)在使用中，抗沖擊下性能、牢固性存在一定不足，容易出現(xiàn)破損情況，降低水利工程渠道防滲效果。膜料防滲體使用中，通常采用鋪埋式，使用素土、水泥等對渠道進行保護，以無過渡層防滲體為宜。過渡層過渡體，則均可以應(yīng)用于現(xiàn)澆混凝土、混合料、土渠基等保護。施工中，需要注重相應(yīng)膜層頂端的埋設(shè)。膜料防滲技術(shù)應(yīng)用時需要關(guān)注以下施工要點：

1）施工前渠道處理。防滲技術(shù)應(yīng)用之前，先鋪平渠道，將是施工區(qū)域的雜草、雜物等清除，避免雜草生長或者地面不平，損壞膜料，確保膜料的質(zhì)量。

2）膜料搭接處處理。在膜料搭接處處理上，確保連接部位重疊10～15 cm，避免搭接處出現(xiàn)滲漏質(zhì)量問題，避免水利工程渠道出現(xiàn)滲漏情況。

3）小褶預(yù)留處理。在膜料鋪設(shè)施工中，預(yù)留小褶，使得膜料抗沖擊力明顯提高，使得水利工程渠道防滲效果明顯提高。

4）推動膜料抗沖擊、抗磨損等能力研究，以提高膜料防滲水平。

3.4 混凝土防滲技術(shù)及應(yīng)用

混凝土防滲技術(shù)是水利工程渠道防滲應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)，該種技術(shù)可以滿足水利工程渠道長期使用需求，延長工程渠道的使用壽命。混凝土防滲技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢在于密實度高，可以滿足長期使用需求，采用該技術(shù)的水利工程渠道應(yīng)用年限長。但混凝土防滲技術(shù)應(yīng)用中，技術(shù)要求高，需要技術(shù)人員嚴(yán)格參照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進行操作，并混凝土結(jié)構(gòu)水利工程項目受濕度、溫度變化影響大，混凝土容易由于溫差影響出現(xiàn)質(zhì)量問題，導(dǎo)致水泥混凝土出現(xiàn)滲漏。同時施工過程中，相關(guān)技術(shù)人員是否按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行施工，也會影響防滲質(zhì)量?；炷练罎B技術(shù)應(yīng)用具體施工步驟包括上方回填搗實、放樣、振搗、澆筑、養(yǎng)護等。混凝土防滲結(jié)構(gòu)施工中，需要關(guān)注以下施工要點：

1）水利工程渠道設(shè)計。在水利工程渠道施工中，為盡可能提高整體水利工程渠道質(zhì)量，根據(jù)渠道水流速情況進行調(diào)整。以較小渠道為例，分析水利工程渠道防滲施工。在渠道橫截面形狀選擇上，可以選擇矩形渠槽或者“U”形渠槽。若水流中砂石含量較高，需要增加渠底板厚度，以120 mm以上為宜；若渠道流速為4～5 m/s，渠底板厚度保持120 mm以上為宜；若設(shè)計渠道流速為3～4 m/s，渠底板厚度保持在100 mm以上為宜。

2）混凝土材料準(zhǔn)備。混凝土防滲技術(shù)應(yīng)用之前，做足相應(yīng)材料準(zhǔn)備，合理配比水泥、石料等材料的配比，確?；炷敛牧峡?jié)B、強度、易性、抗凍等性能均滿足施工規(guī)范需求，保證整體水利工程渠道質(zhì)量。水利渠道工程施工中，出于預(yù)防渠基沉陷、膨脹等問題，采用肋梁板、楔形板等，加厚板應(yīng)用在中部區(qū)域[3]。

3）模板安裝。確定水利工程渠道相關(guān)形式、尺寸、施工材料后，進行模板安裝，在安裝過程中控制渠道縱、寬偏差，其中前者偏差距離控制在±1 cm以內(nèi)，后者偏差距離控制在±3 cm以內(nèi)，模板之間對角線長度偏差需要控制在0.7 cm以內(nèi)。

4）混凝土澆筑施工?；炷翝仓┕ぶ?，對渠基濕潤、清理等，之后在進行混凝土澆筑施工?；炷翝仓┕ど希捎梅謱訚仓┕し绞?，每層施工厚度控制在15±3 mm為宜?；炷翝仓?，對澆筑結(jié)構(gòu)進行表面振搗處理，振板行距重疊距離控制在80 mm左右為宜。混凝土振搗中，使用小型插入式振搗器進行振搗，振搗插入深度控制在25 mm左右，整個振搗操作，不得深入下層混凝土10 mm，確保振搗質(zhì)量。

5）混凝土收面處理。待混凝土澆筑施工之后，進行混凝土收面處理，尤其是西沙混凝土在收面處理上，需要反復(fù)多次進行操作，提高整體外觀質(zhì)量。一般收面處理，反復(fù)進行3次以上即可。

6）連續(xù)養(yǎng)護。待混凝土結(jié)構(gòu)施工完畢后，需要進行25天左右連續(xù)養(yǎng)護，在混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護中，需要采用薄膜覆蓋、灑水等方式進行養(yǎng)護，確保混凝土表面存儲于濕潤狀態(tài)，確?；炷两Y(jié)構(gòu)質(zhì)量。

3.5 防滲墻技術(shù)及應(yīng)用

防滲墻為水利工程渠道防滲可應(yīng)用的技術(shù)之一，此種技術(shù)可以根據(jù)水利工程渠道防滲需求，科學(xué)控制防滲墻厚度，達(dá)到有效防滲的效果。采用防滲墻技術(shù)過程中，需要嚴(yán)格控制相關(guān)技術(shù)要點，確保防滲質(zhì)量。常用的防滲墻方法包括以下三種，可以根據(jù)工程需求選擇：

1）薄型抓斗法。此種方法可以利用泥漿對渠道鼻涕進行保護，應(yīng)用材料為塑性灰漿、自凝灰漿、泥漿等材料[4]。

2）鋸槽法。該種方式技術(shù)要點在于控制鋸槽刀的傾斜角控制，把控每一個施工細(xì)節(jié)。

3）射水法。使用造孔機、澆注機、混凝土攪拌機進行施工，上塑造防滲墻，提高水利工程渠道防滲效果。

3.6 灌漿防滲技術(shù)及應(yīng)用

灌漿防滲技術(shù)采用高壓噴射灌漿方式進行施工，提升渠道地基承載能力，達(dá)到有效防滲的目的。該種防滲技術(shù)優(yōu)勢在于施工質(zhì)量高、防滲效果好，適用范圍較為廣泛，可以明顯提高防滲質(zhì)量。該防滲技術(shù)有不足之處，高壓噴射灌漿時，流束很難控制，容易出現(xiàn)漏噴等情況。當(dāng)前灌漿防滲施工中，可以采用的噴射方式多樣，可以結(jié)合水利工程渠道防滲需求，選擇相應(yīng)噴射方式。灌漿防滲技術(shù)應(yīng)用中，需要根據(jù)水利工程渠道防滲需求，從以下灌漿方式選擇：

1）基礎(chǔ)帷幕灌漿。該種灌漿方式主要應(yīng)用在砂礫石地基、巖石地基渠道施工中，可以利用灌漿方式，將壩體、防滲帷幕頂部連接在一起，底部可以延伸至不透水的巖石層處，有效減少地下水量，改善水流對渠道產(chǎn)生的影響，提高渠道整體質(zhì)量，防止渠道出現(xiàn)滲漏質(zhì)量問題。

2）卵爍層防滲帷幕灌漿。將水凝漿液與黏土充分混合，后根據(jù)水利工程渠道內(nèi)地質(zhì)情況，制定相應(yīng)灌漿標(biāo)準(zhǔn)，需要設(shè)置灌漿孔3個及以上，確保可以全面填充灌漿。

3）改進的控制性灌漿技術(shù)。該種技術(shù)基于傳統(tǒng)灌漿基礎(chǔ)上，對灌漿技術(shù)進行改進，確保灌漿質(zhì)量，該項技術(shù)具有灌漿效率高、操作簡便、節(jié)約灌漿時間等優(yōu)勢，可以降低防滲成本。

4 結(jié)語

綜上，水利工程渠道防滲可以減少水運輸過程中滲漏損失，提高水利工程渠道整體質(zhì)量，滿足農(nóng)田水利工程使用需求。水利工程渠道防滲上可以采用的技術(shù)包括砌石防滲技術(shù)、土料防滲技術(shù)、膜料防滲技術(shù)、混凝土防滲技術(shù)、防滲墻技術(shù)、灌漿防滲技術(shù)。在應(yīng)用中，需要結(jié)合工程情況適當(dāng)選擇，并關(guān)注技術(shù)施工要點，以全面確保水利工程渠道質(zhì)量。