水利渠道工程防滲施工方法研究

戚義波

東營市水利灌溉服務(wù)中心 山東東營 257091

水利工程建設(shè)是為了充分利用現(xiàn)有水資源，避免資源浪費(fèi)，確保人類世世代代都能擁有充足的水源。但是在實(shí)際操作過程中，水利工程的渠道內(nèi)經(jīng)常會出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了水利工程的使用效果，縮短了水利工程的使用年限，給國家財(cái)產(chǎn)帶來直接的損失。因此，相關(guān)部門必須找出導(dǎo)致滲漏的原因，完善施工技術(shù)，從根本上解決渠道的滲漏問題，讓水利工程成為真正利在千秋的惠民工程[1]。

1 防滲技術(shù)在水利渠道施工中應(yīng)用的重要性

水利渠道工程屬于現(xiàn)代水利工程不可獲取的組分，做好水利渠道的建設(shè)工作，使水資源有效地傳輸?shù)角栏鱾€(gè)區(qū)域，與人們對水資源的實(shí)際需求相契合。我國改革開放事業(yè)迅猛發(fā)展，人口數(shù)量越來越多，水資源緊張問題日漸凸顯，所以人們對水資源保護(hù)工作的關(guān)注度越來越高，也積極投身于水資源保護(hù)工作中，清醒地意識到水資源有限，同時(shí)我國水資源分配不均，再加上多種因素的影響使水污染問題愈發(fā)嚴(yán)重，為此必須想方設(shè)法做好水資源的節(jié)約與保護(hù)工作。水利工程的核心輸送對象就是水資源，在渠道工程施工環(huán)節(jié)，有防滲漏技術(shù)的保駕護(hù)航，水資源浪費(fèi)等問題的發(fā)生率會得到顯著降低。同時(shí)使得水資源的整體利用效率大大提升。水利渠道建設(shè)施工環(huán)節(jié)，強(qiáng)化防滲漏技術(shù)的運(yùn)用，使得水資源的整體利用效率進(jìn)一步提升，縮減水利工程施工成本，規(guī)避二次返修情況的發(fā)生。高效、合理、有序的運(yùn)用防滲漏技術(shù)，水利施工方強(qiáng)化自身市場存在實(shí)力，防滲漏技術(shù)水準(zhǔn)顯著提升。改進(jìn)現(xiàn)有的施工水準(zhǔn)，對提升企業(yè)形象，樹立自身品牌有明顯的促進(jìn)作用。防滲漏技術(shù)對于水利渠道施工的推動力相當(dāng)顯著[2]。

2 導(dǎo)致水利工程渠道滲漏的因素

2.1 時(shí)間問題

通常水利項(xiàng)目會隨著應(yīng)用時(shí)間的增加而降低抗?jié)B及耐久能力，上述功能一旦下降，便需要投入更多的資金進(jìn)行后續(xù)的維護(hù)，避免工程過早老化。應(yīng)用時(shí)間長會逐漸加劇滲漏現(xiàn)象，導(dǎo)致滲漏問題日益嚴(yán)重，大幅降低工程的使用壽命，對社會經(jīng)濟(jì)同樣會造成極大的負(fù)面影響。

2.2 施工問題

實(shí)施水利項(xiàng)目時(shí)，多數(shù)施工人員所掌握的專業(yè)知識和技能不足，同時(shí)也缺乏有效的訓(xùn)練，因此無法高質(zhì)量完成施工操作。多數(shù)一線施工人員傾向于憑借經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行施工，這不但會導(dǎo)致工期延誤，同時(shí)還會對工程的質(zhì)量造成負(fù)面影響。應(yīng)科學(xué)控制各階段的施工時(shí)間，如果對問題處理不及時(shí)、有效，便會引發(fā)后續(xù)更為嚴(yán)重的問題[3]。

2.3 原材料質(zhì)量問題

原料的質(zhì)量和類型對整個(gè)項(xiàng)目質(zhì)量均會產(chǎn)生關(guān)鍵性的影響，因此需對原料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。但在具體開展水利項(xiàng)目時(shí)，多數(shù)施工企業(yè)會更為關(guān)注經(jīng)濟(jì)效益，而對質(zhì)量的要求相對偏低，這樣參與施工的原料質(zhì)量便無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，企業(yè)選擇原料時(shí)，經(jīng)常以次充好，該種現(xiàn)象的頻繁出現(xiàn)也為項(xiàng)目實(shí)施埋下了更多的安全隱患。如果項(xiàng)目出現(xiàn)質(zhì)量問題，造成的經(jīng)濟(jì)損失根本無法預(yù)測，甚至?xí)苯油{到我國總體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展[4]。

2.4 設(shè)計(jì)問題

設(shè)計(jì)初期，相關(guān)人員難以結(jié)合規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)要求實(shí)施設(shè)計(jì)工作，同時(shí)在技術(shù)方面也與行業(yè)先進(jìn)水平具有較為明顯的差距，設(shè)計(jì)人員難以結(jié)合具體的項(xiàng)目情況進(jìn)行規(guī)劃實(shí)施，這便導(dǎo)致設(shè)計(jì)圖紙和施工難以有效統(tǒng)一，甚至還會降低工程的實(shí)施質(zhì)量，無法達(dá)到預(yù)期的建設(shè)效果。因此需要結(jié)合設(shè)計(jì)方面的問題嚴(yán)格進(jìn)行審查。

3 水利渠道工程防滲施工方法

3.1 土料防滲施工法

土料防滲是渠道施工中較為傳統(tǒng)的防滲技術(shù)，對材料的要求不高，且具備成本低、操作簡單的優(yōu)勢。但是抗凍性能較差，土料的質(zhì)量也會對防滲性能造成較大影響，一般用于中小型渠道防滲漏施工。在應(yīng)用過程中，需要做好不同素土料的配比試驗(yàn)，以及測試混合土料的最大干容量與最佳含水率，做好混合土料的制備，確保土料施工強(qiáng)度，以獲得較好的防滲漏性能。在施工階段，需要對土料進(jìn)行粉碎加工，一般來說土料應(yīng)達(dá)到以下要求：素土粒徑小于20mm、石灰粒徑小于50mm；土料拌合后，含水率與最佳含水率偏差值應(yīng)小于1%；夯實(shí)之后的干容重應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，避免出現(xiàn)較大的離差。在對土料防滲層進(jìn)行鋪筑時(shí)，應(yīng)按照從上游到下游的順序鋪筑，同步夯壓，確保達(dá)到干容重設(shè)計(jì)要求，避免出現(xiàn)漏夯現(xiàn)象。在用灰土、三合土進(jìn)行鋪筑時(shí)，應(yīng)按照先下渠坡然后渠底的施工順序進(jìn)行。反之，素土、粘砂混合土鋪筑的施工順序則應(yīng)先渠底后渠坡。若是渠道的防滲層厚度大于15mm，則應(yīng)采用分層鋪筑的方式進(jìn)行。采用人工夯實(shí)的方式施工時(shí)，需將虛土厚度控制在200mm以內(nèi)，采用機(jī)械夯實(shí)時(shí)，需將虛土厚度控制在300mm以內(nèi)，在相鄰兩個(gè)層面間的施工應(yīng)進(jìn)行必要的刨毛灑水處理。采用1:4.5的水泥砂漿，在表面抹上8mm的涂層，或者是將1:12的硫酸亞鐵溶液涂抹在灰土、三合土表面，可提高防滲層表面強(qiáng)度[5]。

3.2 膜料防滲施工法

膜料防滲技術(shù)是指在水利工程渠床上鋪設(shè)防滲層，達(dá)到防滲的效果。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是成本低、效果好、施工簡便；缺點(diǎn)是膜料的牢固性和抗沖擊性能不足，很容易出現(xiàn)破損現(xiàn)象，影響防滲效果。因此在施工過程中，需要盡量保持膜料的完整，避免鋪設(shè)失誤導(dǎo)致的膜料破損。首先，在施工之前，需要將渠道周圍鋪平，清除施工區(qū)域內(nèi)的雜物及雜草，避免地面不平或雜草生長造成的膜料損壞。其次，鋪設(shè)的過程中，需要適當(dāng)留出一些小褶，這樣可以提高膜料的抗沖擊能力。膜料的搭接處應(yīng)有10～15厘米的重疊，這樣能夠確保搭接處不會出現(xiàn)滲漏問題。目前我國正在進(jìn)一步改進(jìn)膜料性能，希望能夠找到抗磨損、抗沖擊能力更強(qiáng)的材料，提升膜料防滲技術(shù)的應(yīng)用范圍[6]。

3.3 砌石防滲施工法

砌石防滲施工法在應(yīng)用的過程中，需要依靠不同石料的堆砌，讓渠道形成一層防滲墻，而這一防滲墻對透水性能的要求是尤為嚴(yán)格的，所以操作人員也需要在實(shí)踐的過程中格外加以注意，要先對渠道的施工面進(jìn)行清理，然后以沙漿作為原材料，把石料平整的堆砌在河道表面，如果在堆砌的過程中出現(xiàn)了孔隙，那么就需要用碎石進(jìn)行填補(bǔ)。同時(shí)，操作人員也需要控制石料鋪設(shè)的厚度，要多于20厘米，但不能超過40厘米，在勾縫的時(shí)候，也應(yīng)當(dāng)以水泥作為原材料。

3.4 瀝青防滲技術(shù)

瀝青是建筑工程中最為常見的材料，常用瀝青防滲技術(shù)主要有兩種施工方法：一種方法是先將渠道壓實(shí)，之后灑水、除草，隨后在表面噴灑熱瀝青，這樣就能夠在渠道表現(xiàn)形成一層保護(hù)膜，起到防滲的效果。另一種方法是在葦席、麻布等物質(zhì)的表面噴灑瀝青，制作成為具有防水功能的材料，然后將這些材料鋪設(shè)在渠道表面，達(dá)到防滲的效果。使用這種方法時(shí)，需要特別注意接縫位置的鋪設(shè)，確保不會留有縫隙，以免影響防滲效果[7]。

3.5 灌漿防滲技術(shù)

首先可以采用高壓噴射灌漿的方法來提升地基的承載能力，達(dá)到防滲的目的，這種方法的優(yōu)勢在于防滲效果好、施工質(zhì)量高，應(yīng)用范圍廣；缺點(diǎn)是噴射流束很難控制，容易出現(xiàn)漏噴，因此需要根據(jù)施工地點(diǎn)的情況選擇噴射方法。其次是卵爍層的防滲帷幕灌漿。先取部分黏土和水凝漿液混合，之后根據(jù)渠道內(nèi)的地質(zhì)情況設(shè)置灌漿標(biāo)準(zhǔn)，通常需要設(shè)置三個(gè)以上的灌漿孔，這樣才能實(shí)現(xiàn)全面填充。再次是經(jīng)常用于巖石地基或者砂爍石地基的基礎(chǔ)帷幕灌漿，這種方法是利用灌漿的形式實(shí)現(xiàn)防滲帷幕頂部和壩體的連接，其底部能夠延伸至不透水的巖石層處，這樣就能有效減少地基處的地下水量，實(shí)現(xiàn)保護(hù)渠道的目的。最后是在傳統(tǒng)灌漿基礎(chǔ)上改進(jìn)的控制性灌漿技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)最大的優(yōu)勢就是操作簡便、灌漿效率高、節(jié)約灌漿時(shí)間，降低防滲成本[8]。

3.6 薄型抓斗成墻工藝

土質(zhì)類型具有多樣化的特征，因此需要使用應(yīng)用范圍和效用更廣的工藝技術(shù)，這便是薄型抓斗成墻技術(shù)。該類工藝的主要特征是在沙土及黏土等多種土層中均能夠適用。我國的土質(zhì)類型較多，不同的工藝需結(jié)合土層和施工地段的差異分別選擇應(yīng)用。在具體開展施工時(shí)，需要首先處理施工人員的問題。此外該類工藝還可將成墻深度提高到40m左右，大幅超過多頭深層攪拌技術(shù)的22m深度。對于防滲項(xiàng)目而言，保障深度大幅增加，同時(shí)還可體現(xiàn)出工藝本身的優(yōu)勢，能夠有效降低防滲施工的難度，同時(shí)還可壓縮工時(shí)[9]。

3.7 多頭深層攪拌水泥土成墻工藝

開展施工時(shí)，需要使用不同類型的土質(zhì)參與防滲工程的實(shí)施。如果遇到黏土和淤泥等部分，便需要使用多頭攪拌設(shè)備完成城墻的施工。該項(xiàng)技術(shù)的防滲墻深度最高可達(dá)22m，滲透系數(shù)為1.30MPa。結(jié)合我國土質(zhì)類型的分布現(xiàn)狀，多頭攪拌工藝能夠廣泛應(yīng)用于各個(gè)防滲施工項(xiàng)目中，最為明顯的優(yōu)勢便是不會形成泥漿污染，能夠?qū)Νh(huán)境起到一定的保護(hù)作用，符合當(dāng)前水利項(xiàng)目的實(shí)施趨勢。同時(shí)還具有操作便捷、成本低、工期短等特征，能夠大幅提升施工進(jìn)度和質(zhì)量，在當(dāng)前的施工中應(yīng)用頻率更高。多頭攪拌技術(shù)對防滲工程具有明顯的優(yōu)化作用，在后續(xù)的發(fā)展中也會發(fā)揮更高的功能和價(jià)值[10]。

3.8 混凝土施工環(huán)節(jié)的防滲技術(shù)

（1）模板防滲安裝舉措。嚴(yán)格按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)內(nèi)容，保障模板的安裝工作有條不紊的推進(jìn)，測量放樣操作平穩(wěn)進(jìn)行，控制好關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的設(shè)置，提升設(shè)置效率，保障接下來的校核、檢查工作順利推進(jìn)。渠道襯砌模板安裝的時(shí)候，需要將其在穩(wěn)定地基上支撐，與此同時(shí)控制支撐面積大于模板。規(guī)避施工環(huán)節(jié)模板華東或移位等情況，保質(zhì)保量完成模板工程施工，使得混凝土表層的完整程度得以保障。拼裝操作環(huán)節(jié)，提升嚴(yán)密精確性，防止變形、漏漿等質(zhì)量問題的出現(xiàn)，與此同時(shí)安裝的偏差尺寸數(shù)值與施工規(guī)范要求完美契合起來。

（2）精心選擇混凝土原材。做好混凝土原材料的精心選擇。對渠道襯砌而言，水泥作為主要材料，一定要全面考慮水利渠道工程實(shí)際，結(jié)合實(shí)際情況篩選質(zhì)量過硬的水泥材料，運(yùn)輸、儲存水泥的時(shí)候一定要注意防水防潮。與此同時(shí)，砂料、石子等質(zhì)量對于混凝土施工襯砌材料所產(chǎn)生的影響也是直接的。襯砌混凝土渠道，所選擇的粗骨料的粒徑要大。混凝土施工配合比一定要通過小試試驗(yàn)后明確，迎合具體的施工要求及技術(shù)規(guī)劃之后通過審核后投入使用?；炷潦┕づ淞闲枰樌ㄟ^審核之后再簽發(fā)。嚴(yán)苛結(jié)合簽發(fā)的配料單完成具體的配料，禁止隨意更改。

（3）強(qiáng)化澆筑環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制保障混凝土澆筑環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量。正式澆筑混凝土前，需要將沙礫地基的雜物徹底清除，保持地基面平整，防止已經(jīng)澆筑好的混凝土由于水分流失嚴(yán)重會在表層出現(xiàn)細(xì)微裂痕，在渠床干燥起土的時(shí)候一定要先展開灑水濕潤操作?；炷烈r砌渠道施工往往是結(jié)合伸縮分分塊澆筑，而渠底及渠坡等在跳倉澆筑的時(shí)候應(yīng)用廣泛。大部分是先將渠底澆筑完成再進(jìn)行渠坡澆筑，最后澆筑的是壓頂。優(yōu)點(diǎn)在于先澆筑的渠底襯砌板作為渠坡澆筑環(huán)節(jié)的支撐物。而卸到倉內(nèi)的混凝土料需要及時(shí)平倉振搗，人工平倉、刮杠刮平。要特別注意平倉不能用振搗來替代，振搗操作的時(shí)候，以混凝土粗骨料不產(chǎn)生明顯下沉同時(shí)出現(xiàn)泛漿為準(zhǔn)，規(guī)避振搗不到位或者振搗過度的情況。在振搗的時(shí)候使用平面振搗器，一定要將混凝土按照模板高度全部鋪滿倉面，然后開始振搗操作。

4 結(jié)語

如今，大部分渠道工程在實(shí)際施工時(shí)都會出現(xiàn)滲漏的問題，而這種滲漏問題不僅會導(dǎo)致水資源缺乏的狀況變得更加嚴(yán)重，甚至還會對社會整體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生直接影響。因此就需要將水利渠道工程當(dāng)中經(jīng)常出現(xiàn)的滲漏現(xiàn)象有針對性地進(jìn)行解決，從而減少水資源嚴(yán)重浪費(fèi)的現(xiàn)象。