分析混凝土防渗渠道管理与维护

　　【摘要】随着工程水利向资源水利的转变，节水型农业也越来越被重视，民有渠灌区为了扩大灌溉面识，提高灌溉效益，渐渐都采用混凝土渠道防渗或低压管道输水等技术，以减少渠道渗漏，提高水的利用率。
　　【关键词】混凝土；防渗渠道；管理维护
　　混凝土防渗渠道就是利用混凝土结合防渗板、防渗膜等防渗材料，减少或防止水的渗漏损失，具有防渗效果好，糙率小，允许流速大，强度高，使用年限久，可适应不同地质条件和各级渠道。是目前灌区普遍采用的一种渠道防渗技术措施，在综合治理、大型灌区续建以及节水改造项目的实施过程中，防渗渠道既起到了节约用水、提高水资源利用率的作用，又对自然环境进行了一定的改善，最终达到了提高灌溉效益，增产、增收的目的。
　　一、混凝土防渗渠道的主要特点混凝土防渗渠道具有一次性投资比较大，防渗效果好，运行安全的特点。其主要优点如下：
　　（一）防渗效果好，可减少渠道渗漏损失90%以上，提高渠水利用率。
　　（二）使用时间长，便于管理，一般情况下混凝土渠道可运行30年以上。高强度的混凝土能够防止马、牛、羊及破坏力较强的植物和其它外力的破坏，便于养护和节约管理费用。
　　（三）表面光滑，流速大，比土渠断面小，可减少工程量，节约土地，运行管理方便。
　　（四）使用的砂、石、水、水泥等建筑材料取材方便。
　　（五）与其它材料的防渗渠道相比，既经济实用，而且应用面广，限制条件也很少。
　　当然混凝土防渗渠道也存在不足，主要有以下缺点：在极度寒冷条件下有不规则局部表面冻融，对砂、石、水泥的质量及配合比有严格的要求，对成型时的坡差、表面光洁度、平整度要求较高，必须一次成型，否则将造成较大损失。
　　二、混凝土渠道裂缝的预防措施
　　1、材料质量造成裂缝的措施
　　（1）.如无指定水泥品牌要求的，工程中应尽量选用大厂水泥，不得使用小厂或杂牌水泥。所选用的水泥需经相关检测单位检测合格后，方可使用；（2）.石子要选择瓜子片，小青子最佳，颗粒要均匀，石料中不能含有杂质；（3）.黄砂应尽量选用中细砂，砂中不得含有油泥块；（4）.拌和水应使用中性清澈水，不能使用浑浊水。
　　2、收缩（干缩）、温度、工艺等裂缝预防措施
　　（1）.减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在额定范围内；（2）.降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.60以下；（3）.改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减少水剂等来减少水泥用量，降低水化热；（4）.改善混凝土的搅拌工艺，采用"二次风冷"新工艺降低混凝土的浇筑温度；（5）.在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌和物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰出现的时间；（6）.合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束；（7）.加强混凝土温度的监控，及时采取冷却保护措施；（8）.加强混凝土养护，其目的是使混凝土正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。养护技术关键是设法使混凝土温度慢慢下降到接近外界气温，缩小降温过程中的温差。
　　3、渠基沉陷裂缝的预防措施
　　沉陷裂缝的产生，主要是确保渠基均匀、密实。应从以下四方面预防：一是坑、穴等的处理，必须局部处理；二是渠基土容重，必须达到1.6T/m3；三是回填土的含水量要在正常范围以内。每一种土料，在一定压实功能下，只有在最优含水量范围内，才能获得最大的表观干密度，且压实也较经济；四是大面积替换混凝土时，对软土、膨胀土和冻胀量大的地基，可采用换填法处理。换填土料时，渠道压实系数应大于0.93。
　　三、混凝土防渗渠道日常的维护
　　（一）灌浆、嵌缝封堵法
　　灌浆法是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。
　　嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
　　（二）混凝土板砌筑缝的修补
　　对于混凝土板的砌筑缝，多是水泥砂浆缝，容易出现开裂、掉块等病害，如不及时修补，不仅加大渗漏损失，而且将逐渐加重病害，造成更大的损失。修补方法是：凿除缝内水泥砂浆块，将缝壁、缝口冲洗干净，用与混凝土板同标号的水泥砂浆填塞，捣实抹平后，保湿养护不得少于14天。（三）混凝土防渗板表层损坏的修理
　　混凝土防渗板表层损坏，如剥蚀、孔洞等，可采用水泥浆修补。首先必须全部除掉已损坏的混凝土，并对修补部位进行凿毛处理，冲洗干净，然后在工作面保持湿润状态的情况下，先将砂浆用木抹子抹在修补的部位，反复压平，再用铁抹子抹光后，保湿养护不少于14天。当修补部位深度较大时，可在水泥砂浆中掺适量小石子，以减少砂浆干缩和增强砂浆强度。
　　（四）混凝土防渗层的修补
　　混凝土防渗层损坏严重，如破碎、错位、滑动坍等，应拆除损坏部位处，更好土基土，重新填筑。填筑时要特别注意将新旧混凝土的接合面处理好。接合面凿毛冲洗后，需涂一层厚1mm的水泥净浆，才能开始填筑混凝土。填筑好的混凝土，要注意保湿养护。翻修中拆除的混凝土要尽量利用。如现浇板能用的部分，可以不拆除。预制板能用的，尽量重新使用。破碎了的混凝土，能用的石子，也可作混凝土骨料。
　　（五）混凝土置换法
　　混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
　　（六）防渗渠道运行中的抢修
　　渠道在运行过程中，出现局部决口、滑坡等情况时，应紧急停水或降低水位，同时用戈壁石子或土工编织袋装砂土堵塞等临时处理。待行水结束后，再进行正规修理。
　　四、渠道运行管理
　　（一）完善渠道运行管理制度，做好渠道日常养护、安全检查和维修工作，及时清除渠道中杂草、蚁穴、鼠洞等阻碍物。建立经常检查、定期检查和特别检查的检查制度，按照经常养护、随时维修、养重于修、修重于抢的原则，使渠道得到及时维修，保证使用。尽量在平均气温小于摄氏零度前停水，稳定超过摄氏零度后才通水运行。
　　（二）冬季不运行的渠道，上冻前应将渠道中的水排干，冬季保持渠道干燥，这样可以减少冻胀对渠道的损害，对产生冻胀破坏的渠段要及时维修，以免破坏现象蔓延。
　　（三）对于冬季运行的引水渠，由于水下部分渠基不冻结而水面以上的渠基冻结，一般会造成水面附近混凝土板的裂缝，这种裂缝不完全是由于渠基冻胀造成的，也有可能是由于冰盖压力造成的，要解决这个问题有2个途径，一个是冬季使渠道尽量满渠运行，使渠道形成冰盖，冰盖以下渠道不冻结，但这种方法可能难以控制；另一种方法是使渠道满渠运行并设法使渠道中不结冰，这样也可防止渠道冻胀，如采用沿渠线打井抽取水温较高的地下水注入渠道提高水温的方法使渠道的水温高于0℃，从而防止了渠道冻胀；由于地域的差异，该方法仅适用于地下水丰富，且冬季气温不超过-10℃的地区，并且还要耗费一定电能。
　　（四）在春雪初融时，要加大渠道巡查，发现有冰雪堆积时必须及时清理冰雪，以防止冰雪堆积过多对渠道局部产生过大的压力，以及初融后的冰雪水浸入伸缩缝，造成局部的破坏。
　　（五）技术档案管理
　　对新建的防渗渠道要建立技术档案，以备维修研究、查阅。技术档案包括以下内容：
　　1.基本情况、地基土质、地下水埋深、水源情况及田间作物耕作措施等。
　　2.设计资料、设计流量、断面、结构型式、长度、厚度及控制面积等。
　　3.施工资料、渠道施工季节时间、混凝土水灰比、标号、主要材料用量、工程投资、基土密实度以及何处采取过何种特殊处理。
　　4.维修资料：指维修地点、维修时间、处理问题、处理效果。
　　5.用水管理记录、时间流量、灌水次数。
　　加强防渗渠道管理，除了必要的管理措施外，必须落实管理人员管理责任、奖惩办法、依法管理、科学管理才能将已建好的工程管好、用好，延长使用年限，充分发挥工程效益。
　　结束语
　　推行节水灌溉方式和节水技术，推广应用优秀的防渗形式及先进的防渗技术是非常必要的。特别是对水资源严重缺乏的地区，输水渠道的防渗是节水的关键，本文介绍的几种管理及维护的方法，可因地制宜、灵活选择应用。重点要从基础抓起，在运行过程中抓好管护，减少自然及人为破坏。