(2)降低挖方渠道的地下水位
来源:    发布时间: 2019-10-28 14:04    次浏览   >

2.渠道防渗工程冻胀破坏。我处渠道防渗工程普遍存在着不同程度的冻胀破坏问题,据统计,渠道防渗工程其阴坡的平均冻胀裂缝率达70%,阳坡为20%,渠底裂缝多为纵向,且在渠底中心线附近,渠道衬砌的冻害,缘于基土冻涨,而基土冻涨力与土质、水分、温度有关,在其他条件相同的情况下,由于冬季阴坡不易受到阳光照射,基土温度低、土壤冻涨力大,这就是阴坡比阳坡冻害严重的原因。

(3)渠道防渗设计的决策和措施:1)严格技术设计。要改变认为渠道防渗设计简单的错误观点,要求必须把好技术设计和施工设计两大环节,在设计中要按规范标准,对采用的防渗措施有充足的论证,对所处地区的水、土、温条件,尤其是当地的冻结条件、经济效益、已有的工程经验做出科学分析,让设计建立在科学依据的基础上,对工程施工条件和方法等做出全面安排,确保工程质量。2)选用先进的技术措施。根据多年的经验和实践效果的分析,在渠道防渗、防冻工程中因地制宜地采用下列先进措施:一是板的结构形式。为了进一步提高防渗防冻效果,一定要采用板膜复合形式,用膜来防止衬砌板各种裂缝而造成的大量渗漏;二是渠道断面形式。渠道断面形式的好坏与防渗冻密切相关。固海灌区干、支、斗渠数量较多,流量大小各异,节水改造工程均是在已成老渠道的基础上进行,因此,选择合理的断面形式,即可减少工程的回填量,缩短工期,降低成本,较少淤积,同时减轻冻涨破坏,延长工程寿命。断面形式还能改善渠道坡脚附近冻胀产生的应力集中,减轻了冻涨力分布的不均匀性,可适应较大的冻胀力和冻融沉降变位。对渠道断面的选择,可分四种情况:第一,流量大于9.0m3/s,宜选择梯形断面或弧形坡脚梯形断面;第二,设计流量在3-9 m3/s,选择弧形坡脚梯形断面或弧底梯形断面;第三,设计流量在1-3 m3/s,选择弧底梯形断面或“u”形断面;第四,设计流量小于1.0 m3/s,选择“u”形断面。三是伸缩缝填料。伸缩漏水作为渗漏的主要通道,为做好止水的第一道防线,灌区以往在这方面投资较少,大多采用沥青砂浆、油毡、聚氯乙烯油膏等做为伸缩缝止水材料。。

(1) 渠道基土的保温和换填。渠道基土的冻胀量由渠道基土土质、基土中的水分和环境温度三个条件决定,只要设法控制上述因素之一,就可以有效消弱冻胀影响。渠道防渗衬砌防冻胀问题,应以“防”为主,坚持“适应、消除或削减冻胀”的设计原则,不能与大自然规律对抗,当混凝土衬砌板无保温板时,渠道基土在负温下可能冻结,特别是混凝土为现浇时,混凝土板下铺设聚苯乙烯塑料泡沫板后,混凝土板的伸缩将不受约束,混凝土板随温度变化可自由伸缩变形,不易开裂。若用非冻涨性或弱冻涨性土料置换冻涨性渠基土,在同样的温度和水分条件下,渠基土的冻涨变形就会减小,从而降低冻涨对渠道刚性衬砌的破坏程度,避免温度裂缝出现。

(2)降低挖方渠道的地下水位。当挖方渠道的地下水位较高时,不但容易产生冻涨破坏,而且衬砌层下的扬压力也可使衬砌层破坏。降低地下水位的有效方法是排水法,对于地下水位较高的挖方渠道,衬砌、防渗、排水措施缺一不可。

1.工程建设特点。近年来,固海灌区渠道衬砌工程取得了一定的成效,总结工程建设特点主要有以下几个方面。(1)设计、施工、运行有统一的管理,严格按国家技术标准执行,依靠科技进步,采用新技术、新工艺、工程质量良好、效果突出。(2)防渗效果要求高,干渠及支渠全部采用了板膜复合结构。(3)对防渗渠道的基础要求较为严格。一般回填土的压实系数要求不小于0.93。

管理处在渠道防渗衬砌工程中,积极采用新材料、新技术、新工艺、研制开发新设备等方面取得了一定的经验,为今后的渠道防渗乃至灌区实现水利现代化奠定了坚实的基础。

1.衬砌渠道防冻胀的问题。渠道防渗工程最大的问题,一是冻胀破坏问题;二是防渗效果如何提高的问题。首先是冻胀破坏,宁夏固海灌区冬季较寒冷,历年最低气温-30℃,地面最大标准冻深1.0-1.2m。把标准冻深化为工程设计冻深(即阴坡)时,可达1.2-1.4m。地基土的冻胀量为2-5cm,属于ⅱ类冻胀性工程地基,渠道刚性衬砌因基土反复冻融,膨胀隆起沉降,造成衬砌板开裂,接缝错位、滑坡坍塌,影响了防渗节水和渠坡稳定,缩短了防渗衬砌板的寿命,是北方灌区续建配套和节水改造中的老大难技术问题。

(4)施工技术。1)施工方法。在采用弧底梯形断面的渠道,现浇弧脚、弧底梯形渠时除搅拌、运输等环节要机械化外,渠底要用平板(或带弧)震动器,也可引进双滚筒式震捣器。边坡因现今尚无适用的机械,但可采用滑模和插入式(或其他形式)震动器施工,确保工程质量;弧底均采用c15—c20混凝土现浇,坡板为预制板,厚度一般为7—8cm。预制板可在渠道行水期间采用工厂化生产提前预制,这样既缩短了工程工期,确保了工程质量,缓解了施工与灌溉行水之间的矛盾,如果采用预制安装时要首选整体预制构件,尽量避免采用半片预制对接安砌构件,在固海灌区弧底梯形断面的节水改造中,预制板在停水期进行预制。2)防渗渠道基槽的填筑和开挖。固海灌区近年来渠道衬砌均是在旧渠道上进行,由于原渠道多为梯形断面,经长期运行,选择改造的渠道水面以下均已不太规则,对此我们做如下处理:如渠基含水量很大,甚至为饱和状态时,为填筑施工,停水后采用抽排、翻晒等方法,降低含水量。对于过流较大的重要干、支渠工程或在春季施工、有防冻要求的工程,采用覆膜覆盖换填土等方法。(3)土工膜的加工和铺设。该工序包括裁减、接缝、铺设等项工作。从理论计算,考虑至实际应用的安全系数,固海灌区采用的复合土工膜规格为一布一膜,其中上面一层为100—150g/m2的土工布(根据渠道流量、断面、水深等具体确定)。其表面摩擦力大,防滑效果好,便于安砌或浇筑混凝土板,下面一层为不小于0.25mm的聚氯乙烯膜,是主要的防渗材料。1)裁减;2)接缝;3)铺设。基槽验收合格后,将表面洒水湿润,以保证膜料能紧密地贴在机床上。纵向铺设时,将按尺寸加工的大幅膜料叠成“琴箱”式,现横向放在下游槽内,再将一端与先铺好的膜料或原建筑物在现场焊接,在向上游拉展铺开。横向铺设时,由渠道一岸经渠底向另一岸铺设。总之,铺膜的速度应合混凝土铺砌或浇筑的速度相配合,当天铺膜,当天浇筑好混凝土板,以免膜料裸露时间过长。(4)混凝土板的安砌、浇筑在预制板安砌时,采用滑到就位,要求施工人员必须穿胶底鞋或软底鞋。严禁穿带钉鞋,不准在膜上卸放混凝土板及带尖的钢钎作为撬动工具,以保护土工膜不被破坏,在基础稳定的渠段上,采用了混凝土整体现浇,可借鉴先进经验,推广集混凝土振捣、模具、成型于一体的行进形组合衬砌机,在这方面,逐步提高渠道防渗工程向半机械化和机械化方向发展,是一条好的路子。

四、固海灌区渠道衬砌工程取得的成效

2.工程成效。提高了渠系水利用系数。渠道衬砌后,一是降低了渠道糙率,提高了输水能力,二是采用混凝土刚性材料防渗以后,防止了杂草生长,减少了这些天然植被的的耗水量,提高了灌溉水的利用率。(1)节约了年运行费和管理费。经过多年统计,每平方米渠道防渗工程每年可节电1.9kw﹒h,另外渠道衬砌后,年维修费和管理费也大大降低。(2)防止渠道冲刷、淤积及坍塌。渠道衬砌后,除防渗作用外,还对渠道防冻、防於、防坍塌、稳定渠道,保证输水安全起到一定作用。