首页 >  水利工程 >  水利工程中混凝土渠道衬砌的设计与施工

    [摘要]为将混凝土衬砌渠道的防渗功能发挥至最大,节约水源,应该优化渠道的设计方案,加强对施工过程的管理。其中砌筑材料质量的好坏决定了渠道的防渗功能,所以应该加强对砌筑材料的检验,为混凝土衬砌渠道的防渗功能提供保障。 

  [关键词]混凝土衬砌 防渗 渠道 施工过程 

  为了减少混凝土衬砌渠道在灌溉过程中渗水量,节约水资源,笔者从自身的经验出发,对提高混凝土衬砌渠道的防渗措施进行了一定的探析和研究。 

  1混凝土防渗渠道的要点 

  混凝土防渗主要有以下五大优点:一是防渗的效果非常好,一般都能减少渗漏损失的90%~95%,而且经混凝土衬砌之后,渠道水的利用系数能达到0.97以上。二是耐久性比较好。在正常的情况下,运用防冻技术的混凝土衬砌渠道可使用20年以上。三是糙率较小。n值在0.012~0.017之间,因而能够减少沿程的水头损失,同时,允许流速大,一般能达到3.5~6.0m/s。在坡降较陡的情况下,能够节省连接建筑物,从而缩小渠道断面,减少土方工程量与工程占地,实现节省投资的效果。四是强度较高,耐久性强,便于进行管理。混凝土衬砌的强度很高,能有力地防止动物、植物的穿透或其它外力的破坏,能够节省相当的管理费用。五是适应性广泛。混凝土有较好的模塑性,能根据设计要求制成多种形式与不同结构的尺寸,还能根据工程的差别,选择合理的原材料,调整混凝土的配合比例,采取各种生产工艺,制成具备各种性能的混凝土部件。同时,现场浇筑的接缝少,能减少渗漏量,而且预制构件的质量容易保证,预制好的构件也能充分利用渠道停水及灌溉间隙运到现场进行装配,从而加快施工进度。然而,混凝土防渗也存在一些缺点,需要设计者结合当地实际考虑是否适合应用。 

  2混凝土防渗渠道的设计方法 

  2.1渠道设计 

  一是确定设计参数。渠道纵比降在渠道设计当中,是影响全局的重要因素,直接关系到控制面积的大小、工程造价的高低及渠道能否保持较好的工作状况。在选取时,要根据渠道走线与地面坡降,在实地测量之后再综合确定,要尽量接近地面的坡度。二是确定渠道流速。要根据流量及计算出的设计断面来计算出渠道流速。流速应当在不冲、不淤的流速之间,这样才能满足要求,否则就需要重新选择设计参数,再重新进行断面的设计。三是绘制渠道纵横断面图。在断面设计完成之后,就要确定渠首顶(底)高程,随后再根据设计选定的渠道纵比降,明确不同位置处的设计渠顶(底)高程、渠道建筑物位置与高程,并绘出渠道纵横断面图。四是伸缩缝。为避免混凝土的热胀冷缩与地基的不均匀沉降现象对衬砌渠道所造成的破坏,沿渠道每隔数米就要设横向伸缩缝,纵向则不设伸缩缝。缝型应采用矩型缝,填缝材料的下部采用焦油塑料胶泥,上部则采用水泥沥青砂浆。五是封顶板。在边坡防渗层顶部,要设置混凝土水平封顶板,且与边坡混凝土相连接。 

  2.2防渗渠道纵横断面设计 

  近年来,在进行混凝土防渗渠道建设试点时,笔者曾对不同断面型式进行比选,理论上通过1.0m3/s以下的较小流量时,不同断面型式渠道的过水条件即使存在一定差异,但是对实际过水能力的影响却几乎可忽略不计。从经济指标、施工难度等方面综合比较时,梯形断面虽然并不具备最优条件,但在综合指标上却具有较多的优点。与矩型断面相比的优势在于材料用量明显节约,与U型断面及其他复合式断面相比的优势在于经济指标相当,但是施工难度却显著降低。 

  2.3渠道冻胀计算 

  为防止冻胀现象的出现,在现浇或预制混凝土板下,可应用换填土体或砂砾料,在衬砌底板和基础之间设置保温层等。但是,大部分渠道防止冻胀主要是采取在混凝土中添加防冻剂等措施。此外,在梯形断面的施工过程中,要严格控制回填土质量,以提高渠道土体的密实度。冬季砼衬砌渠道则要加强管理,管理部门要合理确定每年的停水与开春引水的时间,以避免渠道出现冰冻期过水现象,防止冻胀的出现。 

  3混凝土衬砌渠道防渗措施 

  为了防止混凝土渠道衬砌渗漏,首先必须对工程中各个程序进行严格把关,所有的操作程序必须按照标准进行。与此同时,还应加强对整个施工队伍技术水平和个人的培养,提高他们的责任心,以认真负责的态度去完成任务。只有做好这两方面的工作,才能保证水利工程的质量。 

  3.1渠道基础防渗措施 

转载请注明:中国土木工程网 » 水利工程中混凝土渠道衬砌的设计与施工