【摘要】渠道防渗技术是为减少渠床土壤透水性或建立不易透水的防护层而采取的各种工程技术措施。渠道防渗可提高水的有效利用系数，防止渠道冲刷、淤积和坍塌，缩小输水时间和灌水周期，节省养护和管理费用，节约耕地，防止土壤次生盐渍化、沼泽化。本文对渠道被破坏的类型进行了分析，并探讨了防渗工程技术的选择和施工方法。今天小编给大家找来了《防渗渠工程技术论文 (精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。
浅议U型槽防渗渠工程施工技术
摘要：本文阐述了U型槽的制作、施工、安装、维护等，并详细介绍U型槽防渗渠工程施工技术，以期为推广应用该工程提供参考。
关键词：U型槽 防渗渠 施工技术
1、U型槽优点
1.1力学性能好，防止冻胀破坏
由于U型槽下部的形状是反拱型，土体在半圆形外的状态基本是非常稳定的，直立段土侧压力非常小。有较强的抵抗力抵抗来自外部的冻胀力，冻胀程度仅仅是梯形渠的1/3～1/4，在冻胀力非常强大的情况下，U型渠道就会出现整体上抬，解冻后大部分都能够复位。实践中，没有发现由于冻胀等因素而出现破坏或裂缝 。
1.2减少占地，防渗效果好
由于槽體裂缝比较少，湿周非常短，因此具有较好的防渗效果。另外，U型槽还可以使占地面积减少，与梯形断面渠道相比一般可以节省渠道占地1/2左右。
1.3进度快，施工简易，具有很强的整体性
底缝具有可调性，可按照纵坡和流量的大小，适当调节衬砌底缝做，一般情况下可调节到最大24 厘米，可达到0.4 m3/s渠道过水流量。
1.4用料最省，水力学性能最好
由于U形槽的下部是半圆形，槽湿周最短，比较于别的断面产生的等厚度衬砌节省材料，为水力最好的断面，因此具有很强的输水能力。
2、 制作U型槽
2.1制作要求
U型渠槽断面尺寸的确定要根据设计流量。合理选择混凝土配合比、外加剂是对U型渠槽质量与成型产生影响的主要因素，混凝土要采用普通硅酸盐水泥425号，砼的配合比应与抗冻、抗渗、强度及和易性的要求得以满足。水灰比要根据砂浆自身含水量加以严格控制，其允许值要在0.60～0.65内控制。砼的坍落度在1～3 厘米内控制。天气比较干燥天气或高温季节时，适当增大坍落度;湿润或低温季节时，可适当减小坍落度。
2.2混凝土拌合
用搅拌机对混凝土进行拌合，拌合均匀后，先立边挡架，然后对底部中间部分进行浇筑，再立内模架，在弧面部分安设模板，同时浇筑两边，最后立直立段模板直至顶部。
2.3养护
为了防止其干缩裂缝和正常硬化混凝土，养护工作要特别注意。正常气温下，开始养护的时间应为混凝土浇筑后12 h左右，要不少于14 d的养护时间。
3、挖填U型槽渠槽
3.1挖填基础土方
要把渠槽断面挖成U型，开挖土方前要先把挖线放开，按开挖线进行开挖，竭力防止超挖。挖填中分3步进行，首先把圆弧以上的土挖开;其次挖U槽至渠底高程;再次进行圆弧面挖掘。挖掘的时候，应用样板常常校验。把少量U型槽抬运至挖填成型的土渠中作样板，每隔10 米可以安放1块。并以此为样板，在标准的2个断面间纵向把线绳拉紧，将线绳沿半圆周逐渐上下水平移动检查。一般情况下，土槽上口宽要比构件要宽2厘米左右。
3.2处理渠槽
U型槽寿命长短的重要因素是基础土壤的密实度。有的渠段渠床具有的土壤比较松软，为防止不均匀沉陷、透水或湿陷，开挖过程中可预留20～30 厘米厚的土，衬砌施工前必须实施渠床土层压实处理。压实程度基本要求达到0.95左右的最佳密实度。通过田地的渠段要实施加渠底垫层，对渠水倒流和渠内水位低于田面水位的现象要尽量避免。
3.3开挖半填半挖式渠道基槽
这种基槽开挖必须结合于填方施工，也就是开挖基槽挖方部分的粗土，开挖过程中要预留足够厚度土层，根据填方建筑的方法对渠道两岸的填方部分进行填筑，至设计高程。最后再对渠槽进行整修，直至达到设计要求。
3.4机械开挖
条件好的可利用U型开渠机、挖土机等机械开挖基槽。然而机械开挖以后，要以人工辅之进行最后的修整和检查。
4、安装 U型槽
4.1浇筑垫层
在开挖成型的基槽上，浇1层厚4 厘米、宽20 厘米的细石混凝土作垫层。其厚度要均匀，要经过夯击或振捣使其压实。
4.2安装
在安装的时候，应按设计比降，控制点应为每隔10 米定1个，并把U型槽安装在控制点上。槽底高程与比降在此高程的要求相符合。然后再逐块从渠首至渠尾进行安装。每隔10 米就要预留伸缩缝3～4 厘米，用沥青砂浆或沥青进行填充，之后进行压实抹光。
4.3处理接头缝口
整条渠道的薄弱部位就是U型槽接头缝口，在运行中渠槽出现位移或渗漏现象基本都是发生在接缝上，所以缝口处理积极关键。在填缝之前，要清除干净缝内的土和其他杂物，并为了充分湿润进行洒水，然后把接缝用水泥砂浆加以填满，对其压实后覆盖草袋或者草帘进行洒水养护。接缝要光滑、平整、没有裂缝。
5、管理维护U型槽渠道
进行合理地运用，维护衬砌工程的完整，扩大并发挥其效益，使其使用年限延长，保证行水安全，这是管理养护的任务是。另外，对原衬砌工程施工、设计的正确性要进行验证，对其质量的好坏进行检验，从而在资料和经验上为以后工作奠定基础。混凝土衬砌的渠道在使用之前，应制定衬砌工程控制运用及管理办法。建立衬砌渠段的档案卡片。对存在问题和处理情况进行载，以便将来查考。在放水前后对衬砌混凝土是否有裂缝破坏或剥落均应进行检查;渠槽内有无堆积物;伸缩缝完好与否;基础有无冻胀、沉陷和洞穴隐患;缝下有没有淘刷;有无淤积、冲刷等情况。放水的过程中应检查：水流是否均匀、平顺、有没有壅水情况;填方外坡是没有浸湿、渗水等情况，冬季放水有没有存在冰凌拥阻情况;渠槽两岸有没有重大变形问题。对检查过程中出现的险工或严重病害，应及时查找其原因并组织人力进行修补。对于安全输水没有太大影响的问题，可在每年季节性整修中实施，并对整修处理过程的情况进行详细记载。渠道两岸坡顶平台的排水沟、截水沟或纳水口等防洪设施，对其应修好并使其保持畅通，防止暴雨时地面径流淘空或灌入衬砌基础而产生破坏。衬砌渠道渗漏的主要通道就是伸缩缝的裂缝和混凝土衬砌板，这也是导致衬砌板破坏的主要因素之一。所以维修养护和处理裂缝和伸缩缝尤其要认真对待。利用每年的渠道停水间隙全面检查和整修渠道。
参考文献
[1] 吴普特，牛文全，郝宏科.现代高效节水灌溉设施[M].北京：化学工业出版社，2002.
[2] 李龙昌，王彦军，李永顺，等.管道输水工程技术[M].北京：中国水利水电出版社，1998.
[3] 汪志农.灌溉排水工程学[M].北京：中国农业出版社，2000.
[4] 李国安，建功.渠道防渗工程技术[M].北京：中国水利水电出版社，1998.
作者：孙刚
渠道防渗工程施工技术探讨
【摘 要】渠道防渗技术是为减少渠床土壤透水性或建立不易透水的防护层而采取的各种工程技术措施。渠道防渗可提高水的有效利用系数，防止渠道冲刷、淤积和坍塌，缩小输水时间和灌水周期，节省养护和管理费用，节约耕地，防止土壤次生盐渍化、沼泽化。本文对渠道被破坏的类型进行了分析，并探讨了防渗工程技术的选择和施工方法。
【关键词】渠道防渗;类型分析;技术选择;施工方法
1.防渗渠道被破坏的类型分析
砼面板破裂，翘起，滑落，严重的渠道边坡塌陷，在此类破坏过程中，砼本身的强度、抗冻、抗渗等指标改变很小或没有发生改变，仅是砼面板的整体结构受到破坏，这种破坏我们称之为冻胀破坏。砼面板表面受到侵蚀，主要是砼与土壤水中的酸类、盐类等发生化学反应，然后由外向内发展，最后板局部或整个砼板产生酥松，直到砼完全失去强度，我们称之为渠道砼面板的侵蚀破坏。随着渠道断面输水糙率不断变大，渠道的过水能力也会大大降低，严重的会导致整个渠道丧失输水功能。各因素间的关系：渠基土中含有土壤水，这些土壤水由土粒子间填充的自由水和吸附在粒子周围的束缚水组成，自由水的多少与粒子间空隙的大小有关，束缚水的多少与土粒子总的表面积有关。渠道砼面板基土多为夯实土，粒子间隙小，其含水量的大小主要与粒子周围束缚水有关。而束缚水的多少又与基土的性质有关，粒子所吸附的水份也就是基土的含水量就越多。
2.渠道防渗工程技术的选择
2.1渠道防渗工程措施选择的基本要求
渠道防渗适用于所有的灌溉土渠，是我国目前应用最广泛的节水灌溉工程技术措施。用作渠道防渗的技术措施种类较多，选择的基本要求是：防渗效果好，减少渗漏值一般应达50%～80%;因地制宜，就地取材，施工简便，造价低廉;寿命长，具有足够的强度和耐久性;能提高渠道的输水能力和抗冲能力，减少渠道的断面尺寸;便于管理，养护、维修费用低。
2.2优先考虑防渗衬砌的渠道类型
渠道防渗衬砌要整体规划、统筹安排、科学论证。对以下类型的渠道要优先考虑衬砌：水资源严重紧缺，用水供需矛盾十分突出地区的渠道;长距离输水，渠床渗漏损失比较严重的渠道;渠床不稳定，如沙性土、湿陷性黄土、膨胀性土土质渠床以及傍山渠道、高填方渠道;有土壤次生盐渍化潜在威胁、土壤含盐量较高、需要控制地下水位埋深的渠道;渠道纵坡坡降大、易产生冲刷危害的渠道;水源含泥沙较多、需要提高渠道水流挟沙能力、尽可能把泥沙带到田间的渠道。
2.3渠道防渗工程措施的选择
选择防渗措施主要是考虑防渗效果，进行各种可行方案的经济比较，最后合理选定防渗措施及其结构型式。我国各地气候、土质、材料、水渠等条件不同，防渗措施及防渗体结构也不尽相同。石料丰富的地区应首先考虑用块石、卵石或条石衬砌，沙、石料丰富的地区可采用混凝土防渗措施，这样就地取材，节省工程费用。
3.几种渠道防渗施工方法
3.1土料防渗
土料防渗造价低、投资少，可就地取材，但存在耐久性差的问题，往往由于冻融的反复作用，使防渗层疏松剥蚀，从而失去防渗性能。尽管如此，随着大型碾压机械的应用及防渗技术发展，土料防渗仍然广为应用。施工中土料的原材料应粉碎、过筛，必须清除含有机质多的表层土和草皮、树根等杂物;施工中应严格控制配合比和含水率;是混合土料宜先干拌后湿拌;铺筑时灰土、三合土、四合土按先渠坡后渠底的顺序施工;素土、粘砂混合土按先渠底、后渠坡的顺序施工。当防渗层厚度大于15cm时，应分层铺筑。铺筑时应边铺筑、边夯实，夯实后土料的干容重应达到设计值，不得小于设计容重。土料防渗层铺筑完成后，要加强养护，注意防风、防晒、防冻。
3.2混凝土防渗
混凝土防渗的优点是防渗抗冲效果好，输水能力大，耐久、强度高，能减少渠道断面尺寸，适应性广，便于管理。缺点是混凝土衬砌板适应变形的能力差，在缺乏砂、石料的地区造价较高。混凝土衬砌适用于各种地形、气候和运行条件的大、中、小型渠道，附近应有骨料来源。
施工方法：水泥用量要较普通碎石混凝土适当增加，并直掺入减水剂、早强剂。石料应采用1～2级级配。采用低流态混凝土，其坍落度以0～2cm为宜。可采用活动模板和分块跳仓法、滑模振捣器法施工。混凝土预制板初凝后即可拆模，强度达到设计强度的70%方可运输，安砌应平稳、坚固，砌缝应用水泥砂浆填满、压平、抹光。现浇完毕后，应及时收面，及时养护。
3.3砌石防渗
砌石防渗适用于石料来源丰富、有抗冻和抗冲刷要求的渠道。砌石防渗一般可减少渗漏量70%～80%，使用时限达20a～40a。砌石防渗具有就地取材、施工简单、抗沖刷、耐磨和耐腐蚀性强等优点，具有较强的稳定渠道的作用及能适应渠道流速大等特点。国内大部分浆砌石防渗渠道没有设垫层，直接砌筑在渠基上。因石板较薄，为使其与渠床紧密结合，常铺一层2～3cm厚的砂料或低标号砂浆作垫层。为提高砌石的防渗效果，也有在砌石下面加铺粘土、三合土、塑料薄膜等垫层的。
3.4膜料防渗
膜料防渗具有防渗性能好，适应变形能力强，材料质轻，运输方便，耐腐蚀性强，施工简便，工期短、造价低等优点。缺点是抗穿刺能力差，易老化，与土的摩擦系数小，不利于渠道边坡稳定。膜料防渗施工质量的核心是在施工过程中保持膜层的完整和土保护层的边坡稳定。土渠层的铺膜基槽可采用梯形、台阶形、五边形和锯齿形等断面形式，当渠槽开挖整平并进行灭草处理后，根据渠道大小将膜料加工成大幅，自渠道下游向上游由渠道一岸向另一岸铺设膜料，膜料应留有小褶，并平贴渠基。
3.5沥青材料防渗
沥青防渗具有防渗效果好、耐久性好、投资少、对地基变形适应性好、施工简便等优点。其中以沥青混凝土衬砌使用比较广泛，它属于柔性结构，适应变形性能好，具有较好的稳定性、耐久性和良好的防渗效果。在沥青混凝土衬砌正式施工前，必须首先进行试铺筑，以确定沥青混合料的配合比、摊铺厚度、施工温度、碾压遍数等工艺参数。沥青混凝土衬砌施工的工序是铺筑整平胶结层、铺筑防渗层、涂刷封闭层。碾压是沥青混凝土衬砌施工的关键环节，应按选定的摊铺厚度均匀摊铺后，先静压1遍～2遍，再振动压实。
3.6水泥土防渗
水泥土具有较好的防渗效果，能就地取材，造价低，施工容易掌握，其水泥用量与低标号混凝土的水泥用量相当。缺点是允许流速小，抗冻性差。水泥土防渗因施工方法不同而分为干硬性水泥土和塑性水泥土两种，北方多用前者，南方多用后者。水泥土防渗可减少渠道渗漏量70%～85%。施工中将水泥土所用土料风干、粉碎，过5mm筛。铺筑前洒水润湿渠基并做到配料准确、拌和均匀、摊铺平整、浇捣密实;将拌好的水泥土按先渠坡、后渠底顺序均匀地铺筑;初步抹平后，宜在表面撒一层厚2mm的水泥揉压抹光;应连续铺筑，每次拌和料从加水至铺筑宜在1.5h内完成。设置保护层的塑性水泥土，其保护层应在塑性水泥土初凝前铺设完毕。当保护层为水泥砂浆时，应在水泥砂浆上刷一层水泥浆，用钢板压光，并且养护两周以上。
【参考文献】
[1]渠道防渗工程技术规范.SL18-91.水农水，1991.
[2]季仁保.渠道防渗衬砌技术发展中的若干问题与建议[J].2003.
作者：严根明
灌溉渠道防渗技术探析
摘要：在农业水利灌溉渠道中，渠道输水损失主要有渗漏损失和蒸发损失，渠道渗漏损失水量占整个渠系运行过程中水量损失的绝大部分，一般渠道占引水总量的30%～50%，更有甚者达到60%～70%。因此，渠道防渗是节约灌溉水量、加快提高渠系水利用系数的重要措施。我国的人均水资源紧张，渠道防渗研究具有重大的现实意义。本文旨在对不同渠道采用的防渗技术进行探讨，使防渗技术能够“分渠治渗”，达到降低农民灌溉成本，合理利用宝贵水资源的目的。
关键字：农业灌溉渠道 防渗技术 分渠治渗
灌溉渠道按照其修砌材料可以分为土渠、水泥衬砌渠道、砖石衬砌渠道和管道等。对于传统的土渠，因为土壤具有较大的渗透性，当渠道底部地下水位较低时，渠道容易发生渗漏;对于衬砌渠道，一些渠道为了防止渠道收缩及温度应力引起渠道开裂会每隔一定的距离设置伸缩缝，虽然很多渠道的伸缩缝会做阻水处理，但仍然无法避免分缝渗漏。管道灌溉的输水损失极低，这里不做防渗技术的探讨。因此，笔者按照不同的渠道特点，“分渠治渗”，将不同的防渗技术概述如下：
1 土渠渠道
我国灌溉渠道80%以上为土渠[1]，土渠渠系水利用率不到50%，研究土渠渠道防渗迫在眉睫。对于土渠渠道，其本身能够生长植物及一些微生物具有天然的护坡作用，而风蚀、水力侵蚀、冻融侵蚀及根系发达的植物和钻地动物也会加大土渠水量的渠系损失 ，针对这几个因素，有以下3种防渗技术，分别为：生物防渗、土料防渗和沥青防渗。
1.1 生物防渗
生物防渗主要指植物护坡防渗技术，一方面利用半水深植物加固渠道边坡防止渠道内水流波动对岸坡的侵蚀破坏，另一方面，植物能够为水渠遮挡一部分的太阳辐射且自身具有蒸腾作用，从而能够减少土渠的蒸发损失。对于生物防渗护坡植物，不应选择根系发达的植物，尽量选择一些适应当地自然环境的本土植物，有研究表明，渠道水深以下一定高度的植物生长过于茂盛并不利于渠道防渗[2]，因此，土渠采用生物防渗需定期对水面线以下的茂盛植物进行清理作业，这在一定程度上也增加运行成本。
1.2 土料防渗
针对土渠土壤具有较大渗透性的特点，理论上只要减小土渠土壤的渗透系数、增大其密实度即可有效减小土壤渗透。土壤中，粘土的渗透性最小，因此，粘土是一种良好的土渠材料。增大密实度做法可以将土料夯实，土料夯实防渗措施是用人工夯实或机械碾压方法增加土壤的密度，在渠床表面形成渗透性极小的防渗层。评价土料夯实防渗的效果与土料的夯实度和影响深度有关[3]，当夯实影响深度为30～40cm、土壤的干容重由原来的1.3～1.4 t/m3增加到1.5 t/m3以上时，渗漏损失可减少70%～90%.夯实前必须要将渠床中的杂物及杂草清除干净，对于土料的含水率也有一定的控制。土料夯实防渗施工简单投入较小，比较适用于小型渠道的防渗。
1.3 沥青防渗
沥青防渗的原理与土料防渗类似，沥青的透水率极低，防渗效果良好，采用沥青材料护面具有高防渗、稳定性好、施工简单等特点。常用的沥青材料护面有三种，分为：沥青混凝土、埋藏式沥青薄膜、沥青席。沥青混凝土是把沥青、块石、砂砾混合加热拌匀压实而成的护面材料，对于中、小型渠道护面的厚度一般取4～6cm，大型渠道取10～15cm，下面设反滤层，在反滤层上面涂一层沥青玛蹄脂或沥青乳剂，作用是使护面和垫层结合。埋藏式沥青薄膜是将加热至200℃的沥青液体用机械均匀喷射在渠床上两遍以上，以此形成不透水薄膜，厚度大约4～5mm。有的工程为了提高沥青的使用年限，需要增加素土保护层，厚度对于小渠道为10～30cm，对于大渠道为30～50cm。沥青席是主要由玻璃丝布、石棉毡、油毡等有机材料喷涂沥青薄层后制成的卷材。铺设沥青席采用搭接方式，且在接缝处用热沥青粘结防止漏水。
2 衬砌渠道
衬砌渠道包括砌石渠道、砖砌渠道和混凝土渠道，单一的衬砌渠道较传统的土渠而言，具有较好的防渗效果，但是实际工程中由于工程质量不过关、施工过程不规范等因素导致衬砌渠道的防渗效果难以达到预期的水平，耐久性也大大的降低。因此，需要采用一些防渗技术来提高衬砌渠道的防渗性能。
2.1复合土工膜防渗
工程上常采用复合土工膜防渗技术来提高衬砌渠道的防渗效果。复合土工膜是一种新颖的工程材料，其是用土工织物与土工膜复合而成的不透水材料，具有抗拉、抗顶破、抗撕强度高、延伸性能好、变形模量大、耐老化、防渗性能好、使用周期长等特点，是一种理想的防渗材料。[4]在铺设衬砌材料之前，首先将渠床清理干净铺设复合土工膜料，较长的渠道铺膜时应注意膜料的连接方式为搭接，搭接长度达到8～15cm为宜。膜料容易破坏，铺设过程应特别注意膜料的保护，否则防渗效果大打折扣。在膜料外层，通常需要铺设夯实的素土或者衬砌材料作为保护层，保护层厚度的设计与渠道最大水深有关，按照H=hw/10+35(单位：cm 其中，H：保护层厚度，hw渠道水深)计算[5]。
2.2 土壤固化剂防渗
另一种常用的衬砌渠道防渗技术为土壤防渗固化剂。土壤固化剂具有固化性能高、防渗效果好、抗冻性强等特点。土壤固化剂按其成分分为无机类、有机类和生物酶系列，实际工程实践表明，采用无机材料的固化土性能较为稳定。其固化防渗原理[6]：固化剂能和土空隙中存在的水发生水化反应，继而形成结晶状的水化物将填塞土体空隙，形成密实土结合体。在衬砌渠道施工过程中，首先将固化剂均匀的喷洒在渠床上，待固化剂与土壤结合以后，施工过程与复合土工膜类似，在此不再赘述。
3 其他防渗
我国幅员辽阔，南北地理环境差异较大，渠道所处的环境就会有差异，因而也具有不同的渠道渗漏机理，不同的区域地理环境应采用不同的防渗技术。例如，在我国北方的季节性冻土地区，渠道土壤容易发生冻胀，冻胀会严重破坏渠道及其稳定性，增加渠道渗漏。因此在冻土地区，渠道所处位置应尽量在地下水位以上，且所使用的夯实土冻胀性要小，由于冻胀变形大，在选用膜料时应选用柔韧性能较好的膜料。
4 结论
本文通过分析不同形式灌溉渠道发生渗漏的机理，采用“分渠治渗”的工程理念，探究总结的几种使用的防渗技术措施。防渗技术的科学应用能够有效的减少渠道渗漏损失，提高渠系水利用率，从而提高灌区灌溉面积，降低灌溉成本。在合理利用现有的防渗技术基础上，未来的防渗技术发展应更多的向新材料防渗的研究应用、渠道衬砌技术的改良迈进。
参考文献：
[1] 李安国.我国渠道防渗工程技术综述[J].防渗技术，2000(1)：1～5.
[2] B.C.阿尔图宁.土渠渠床稳定性的保证[C]全国渠道防渗情报网.渠道及水库防渗技术译 文集.北京：水利水电出版社，1988：8～15.
[3] 郭元裕.农田水利学[M]3.北京：中国水利水电出版社，1997：123
[4] 张志忠.复合土工膜在渠道防渗中的应用[J].甘肃农业，2008(11)：65
[5] 姚 东.浅谈渠道防渗的作用和措施[J].广东水利水电，2009(9)：22
[6] 韩苏建等.黄土地区渠道防渗固化剂初探[J].水土保持通报，2005(2)：61
作者：范世敏 姜哲
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