古丽尼沙·阿克木
（拜城县水利局水管总站 新疆 拜城 842300）
【摘要】通过对干支渠破坏情况进行的调查，分析了渠道冻胀破坏的类型、原因，提出了维修措施，并阐述了砼防渗、浆砌石配合膜料防渗等渠道防渗技术。
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关键词 渠道；防渗；技术措施
1.渠道冻胀破坏的类型、原因?
1.1渠道冻胀破坏的类型。?
（1）在对渠道进行防渗设计时，如何有效避免渠道的破坏问题，成了灌区节水改造是否成功的关键。结合灌区实际，本文将对渠道产生坡坏的类型、原因及修复措施进行分析介绍，以期对以后的渠道防渗设计有所帮助。?
（2）2011年底笔者对灌区干支渠的破坏情况进行了调查，结果如下。阳坡：基本无冻胀破坏问题，砌浆石渠坡基本完好，仅个别渠坡因质量差而产生断裂酥散；渠底：有轻微冻胀破坏问题，渠底基本平整，局部有冻胀隆起；阴坡：冻胀破坏问题较严重，现场勘察测量，有较明显的冻胀隆起现象，局部段已影响到干支渠运行稳定，需改造重建。通过对灌区大量渠道坡坏现象的分析，按其破坏状态大致可分为以下两种：一种是渠坡破裂，翘起，砌石滑落，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，仅是渠道的整体结构受到破坏，这种破坏我们称之为冻胀破坏；另一种情况是渠道表面受到侵蚀，主要是砼与土壤水中的酸类、盐类等发生化学反应，然后慢慢由外向内发展，最后渠道局部或整段渠道产生酥松，直到砼完全失去强度，我们称之为渠道砼的侵蚀破坏。两种破坏形式虽不相同，但最后都将导致渠道节水功能的下降。另外，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。?
1.2渠道冻胀破坏的原因。
渠道发生冻胀破坏的原因是渠基土发生冻胀，渠基土的冻胀与以下几个因素有关。?
1.2.1冬季气温长期低于0℃。?
1.2.2基土中存在冻结的主体--水份。?
1.2.3基土的物理性质，主要包括土的颗粒组成等。
渠基土中含有土壤水，这些土壤水主要是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。针对渠道基土来说，因为其多为夯实土，粒子间隙小，所以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，即土质组成颗粒越细，其颗粒的表面积就越大，粒子所吸附的水分也就越多。这样，当气温长时间处于0℃以下时，基土中水分就会结冰，根据水在结冰时体积增大0.09倍的性质，基土的体积也将增大，这将给其上的渠道产生向上的推力，如果该力足够大，将引起渠道在该力方向上的位移，或使渠体本身发生破裂、翘起、滑落，严重的将导致渠道边坡塌陷。
2.渠道冻胀破坏的维修措施?
2.13聚氯乙烯胶泥填塞修复。
渠道因冻胀产生裂缝后，如果渠道仍基本平整，无较大错位，裂缝较小的情况下，气温回暖后渠道将恢复原位，裂缝可以运用聚氯乙烯胶泥填塞的方法，进行修复。而对于裂缝较大者，可采用填筑伸缩缝的方法修复，具体做法有以下措施为：清除缝内、缝壁及缝口两边的泥土、杂物，保持清洁、干燥；聚氯乙烯胶泥填入缝内，填压密实，保持表面平整光滑。?
2.2水泥砂浆修复。
需全部除掉已损坏的砼，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的状态下，将拌和好的砂浆用木抹抹到修补部位，反复压平，用铁抹抹光后，保湿养护不少于14d。如果修补部位深度较大时，可在水泥砂浆中掺和适量的砾料，并要捣鼓密实，作用是可以减少砂浆干缩和增强砂浆强度。
3.渠系防渗技术?
3.1砼防渗。?
（1）砼衬沏渠道是目前广泛采用的的一种防渗技术，其防渗效果优于其他防渗措施，一般能使渗漏量减少90%～95%，其渗漏量为0.04～0.16m?3/m?2·d，具有防渗强度高，糙率小（n=0.014～0.07），允许流速高，防渗抗冲效果好，输水能力大，经久耐用，便于管理等特点。因而适用于各种地形、气候和运行条件的大、中、小型渠道，缺点是造价高。?
（2）砼衬砌按施工方法分为现浇和预制两种。现浇砼防渗层施工时，除了有分块的两侧挡板和伸缩缝成型夹板外，还应有外模板，否则施工质量不易保证。为节约模板、提高质量、降低成本，可采用活动模板和分块跳仓法、滑模振捣器法施工。近年来使用衬砌机浇注U型砼渠道及在土基梯形和U型渠道上采用喷射砼的方法是砼衬砌施工技术的重要发展。现浇完毕后应及时收面，及时养护。砼预制板初凝后即可拆模，强度达到设计强度的70%方可运输，安砌时应平稳坚固，砌缝应用水泥砂浆填满、压平、抹光。?
3.2浆砌石配合膜料防渗。?
（1）膜料防渗是用塑料薄膜、土工合成材料做防渗层，其上设保护层的防渗方法。膜料防渗性能好，适应变形能力强，特别是冻胀变形较大的地段效果理想。?
（2）膜料防渗的施工程序为渠道基槽开挖整平、薄膜加工及铺衬和保护层回填夯实三个步骤。膜料防渗施工质量的核心问题是在施工过程中保持膜层的完整和保护层的边坡稳定。土渠层的铺膜基槽可采用梯形、台阶形、U型等断面形式，当渠槽
开挖整平后，首先进行灭草处理，然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。保护层的回填夯实，直接影响保护层的稳定和衬砌的防渗效果。土保护层可采用压实法或浸水泡实法填筑，填筑完毕后在土保护层上铺设砂砾石垫层，而后进行浆砌石砌筑。?
（3）浆砌石防渗渠道施工工艺简单，施工技术难度小，适宜分段作业。浆砌石衬砌时卵石的总要求是要做到"稳、紧、满，表面平整，上下错缝，边砌边用原浆勾缝"。底部衬砌时用干砌灌浆法，要求石头大面向下，小面向上，长轴方向垂直于渠道中心线，平行砌筑且相互错缝，石头间距控制在2cm，灌浆时要求振捣密实，勾缝平整，石头外露部分3cm。渠坡砌筑采用座浆法，先铺筑3～5cm细粒砼，再砌卵石，要求卵石大头朝里、小头朝外，卵石长方向垂直于坡面，较大的卵石砌于坡脚，大小排队，分层砌筑，相邻两排应错开茬口，横成排、斜成行，砌缝控制在2cm，勾缝后石头外露3cm。相邻两个砌筑面尽可能等高进行施工，其高差不大于0.5m，砌石偏差不能超过2cm。砌体勾缝必须用原浆，做到密实、平整、光滑、无毛边、无裂缝、无漏勾。勾缝完初凝后，不得再有冲击、振动、拖垂，以免影响砌体结构和强度，勾缝偏差不能超过±10mm。砌体完成后，须经常洒水养护，保持表面潮湿，养护时间一般不少于5～7d。?
3.3防渗保温新材料。
20世纪80年代以来灌区内大量采用膜料作防渗材料，效果较为理想，一般可减少渗漏量90%以上，由于埋入地下的膜料避免了阳光照射和紫外线，大大延缓了老化速度，延长了使用寿命，一般可用20～30年。近年来，一些渠道采用聚苯乙烯泡沫塑料板铺于砌石和砼板防渗层下，起到了保温和防渗的作用，解决了多年来渠道防渗难于解决的冻害问题。
4.结语?
灌区虽经多年运行，积累了许多防渗经验，形成了一整套的防渗技术，但由于地理环境及气候影响，仍不可避免的存在着不同的冻害问题，从调查情况看，两种防渗技术均达到一定的防渗效果，其完整性、连续性和整体防渗性能均能达到较为理想的效果，无论从施工进度、工程造价和防渗效果等方面，均有较好的推广价值，值得进一步推广应用。
［文章编号］1006-7619（2015）07-12-602