水利灌區(qū)改造混凝土襯砌渠道防滲技術(shù)研究

摘" 要：針對水利灌區(qū)改造中混凝土襯砌渠道防滲技術(shù)展開深入研究。通過闡述其在減少水資源浪費、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、伸縮縫設置與處理等技術(shù)措施，以及原材料質(zhì)量把控、施工過程質(zhì)量監(jiān)督、混凝土養(yǎng)護管理、質(zhì)量檢測驗收等質(zhì)量控制要點。研究表明，合理運用該技術(shù)并嚴格控制質(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： 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、滲漏嚴重，導致大量水資源浪費，無法滿足農(nóng)業(yè)灌溉需求，制約了當?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。因此，對該地區(qū)水利灌區(qū)進行改造，合理應用混凝土襯砌渠道防滲技術(shù)并確保施工質(zhì)量，對于緩解水資源短缺、提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益具有重要的現(xiàn)實意義，也為其他類似地區(qū)的水利工程建設提供了寶貴的參考經(jīng)驗。

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

傳統(tǒng)土渠輸水滲漏問題嚴重，大量水資源在輸送過程中滲透到地下，造成極大浪費。據(jù)相關(guān)研究，土渠輸水滲漏損失可達總輸水量的 30%～[A2]"50%?；炷烈r砌渠道能夠有效解決這一問題，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)百萬立方米，使更多水資源能夠精準輸送到農(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)定用水提供了堅實保障。

1.2 "提升灌溉效率

混凝土襯砌渠道表面光滑，水流阻力遠小于土渠。根據(jù)水力學原理，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。在實際應用中，采用混凝土襯砌渠道后，灌溉時間明顯縮短。例如[A3]"：某中型灌區(qū)改造后，單次灌溉時間從原來的數(shù)天縮短至一天以內(nèi)，大大提高了灌溉效率。這不僅能夠及時滿足農(nóng)作物不同生長階段的需水要求，為農(nóng)作物生長創(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)濟效益^[1]。

1.3 "保障渠道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

長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、變形等問題，嚴重影響渠道的正常運行和使用壽命?；炷烈r砌渠道具有較高的結(jié)構(gòu)強度，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固的 “鎧甲”，阻止水流對渠道土體的直接沖刷，減少土體流失和變形。同時，混凝土良好的耐久性確保了渠道在長期使用過程中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低了渠道的維修和養(yǎng)護成本，保障了水利灌區(qū)的長期穩(wěn)定運行，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了可靠的水利基礎設施。

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，水資源短缺問題突出。該灌區(qū)現(xiàn)有渠道大多建于[A4]"20世紀七八十年代，多為土渠。由于長期運行且缺乏有效維護，渠道滲漏嚴重，灌溉水利用系數(shù)僅 0.4 左右，無法滿足當?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。渠道沿線地形復雜，部分地段存在濕陷性黃土，對渠道的防滲和穩(wěn)定性提出了嚴峻挑戰(zhàn)。工程設計要求通過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。施工前，對渠道沿線地質(zhì)進行詳細勘察。對于濕陷性黃土地段，采用強夯法處理。強夯施工時，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)場試驗確定，一般為 8～12 擊。處理后的基槽壓實度需達到 95% 以上，以有效消除濕陷性。對于一般地段，先徹底清除基槽內(nèi)的雜物、雜草和松散土層，然后進行平整和壓實。在基槽開挖過程中，嚴格控制開挖深度和坡度，使其符合設計要求。開挖完成后，對基槽底部和邊坡進行精細修整，確保表面平整光滑，無明顯凹凸和裂縫^[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，強度等級為 42.5 MPa。粗骨料采用質(zhì)地堅硬、級配良好的碎石，粒徑控制在 5～20 mm；細骨料選用中砂，細度模數(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%。通過大量試驗確定了混凝土的配合比，具體參數(shù)見表 1。

在水利灌區(qū)改造工程里，此混凝土配合比設計為達成渠道防滲和結(jié)構(gòu)強度的雙重要求發(fā)揮著關(guān)鍵作用?？箟簭姸鹊燃墳?C25 的混凝土，具備適宜的強度，可以承受渠道在運行期間的各種壓力，[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。從配合比的組成來看，350 kg 的水泥為混凝土提供了基本的強度支撐，0.50 的水灰比合理控制了混凝土的硬化過程和強度發(fā)展。650 kg 的砂與 1 125 kg 的碎石形成了堅固的骨架結(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)場澆筑的方式，這一方式能夠更好地適應渠道的復雜形狀，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 5～10 cm 厚的砂墊層是至關(guān)重要的準備工作。砂墊層不僅能夠?qū)郾砻孢M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，避免積水對混凝土質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。同時，砂墊層如同緩沖層，保護混凝土免受基槽中尖銳物體的損傷，增強襯砌結(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。無論是選用鋼模板還是木模板，都必須嚴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計要求。安裝過程中，要確保模板拼接嚴密，防止出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。一旦漏漿，會導致混凝土表面出現(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，確?；炷羶?nèi)部不存在空隙。在澆筑過程中，使用插入式振搗器進行振搗，振搗時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，操作人員要格外小心，避免振搗棒觸及模板和預埋件，防止模板變形和預埋件移位，影響工程質(zhì)量。同時，嚴格控制澆筑速度和高度，過快的澆筑速度和過高的澆筑高度可能導致混凝土離析和漏振，降低混凝土的強度和防滲性能^[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。對水泥、砂石骨料、外加劑等原材料進行嚴格質(zhì)量檢驗，每批原材料進場必須提供質(zhì)量檢驗報告和產(chǎn)品合格證。水泥重點檢驗強度、安定性、凝結(jié)時間等指標；砂石骨料檢驗粒徑、級配、含泥量等；外加劑檢驗減水率、膨脹率等性能指標。建立原材料進場登記制度，詳細記錄原材料的品種、規(guī)格、數(shù)量、生產(chǎn)廠家、進場時間等信息，便于質(zhì)量追溯和管理^[4]。

3.2 "施工過程質(zhì)量監(jiān)督

在混凝土襯砌渠道施工過程中，建立完善的質(zhì)量監(jiān)督體系，加強對各個施工環(huán)節(jié)的監(jiān)督檢查。配備專業(yè)質(zhì)量管理人員，對基槽處理、模板安裝、混凝土澆筑、伸縮縫設置等關(guān)鍵工序進行旁站監(jiān)督，確保施工工藝符合設計要求和施工規(guī)范。定期進行施工質(zhì)量檢查和驗收，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，及時下達整改通知，要求施工單位限期整改。例如[A9]"：若基槽壓實度不達標，責令施工單位重新壓實，直至達到設計標準；在混凝土澆筑時，若發(fā)現(xiàn)坍落度不符合要求或振搗不密實，及時調(diào)整施工參數(shù)或重新振搗^[5]。

3.3 "混凝土養(yǎng)護管理

混凝土養(yǎng)護對其強度增長和防滲性能提升至關(guān)重要?；炷翝仓瓿珊?，及時進行養(yǎng)護。采用灑水養(yǎng)護和覆蓋養(yǎng)護相結(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。養(yǎng)護時間根據(jù)混凝土強度等級和氣候條件確定，一般不少于 14 d。在養(yǎng)護期間，避免混凝土表面受到陽光直射、風吹和雨淋等不利影響，嚴禁在養(yǎng)護期內(nèi)對混凝土進行擾動，如在混凝土表面行走、堆放重物等，確保混凝土正常硬化和強度增長，提高其防滲性能和耐久性。

4 "結(jié)語

通過在甘肅某水利灌區(qū)改造工程中應用混凝土襯砌渠道防滲技術(shù)，并嚴格把控施工質(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，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?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水需求，促進了農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的提升。同時，渠道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到有效保障，減少了維修和養(yǎng)護成本，延長了渠道使用壽命，提高了水利灌區(qū)的經(jīng)濟效益和社會效益，為區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實基礎。

參考文獻

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