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贾晓雪

[摘 要]近年来，混凝土防渗渠道的设计工作得到了业内人士的广泛关注，有必要对其相关内容进行深入研究与探讨。本文首先对混凝土防渗渠道相关内容做了概述，分析了混凝土防渗渠道设计存在的主要问题。在探讨混凝土防渗渠道设计要点的基础上，结合相关实践经验，就优化混凝土防渗渠道施工设计需求展开了论述，表述了个人对此的几点认识。

[关键词]混凝土；防渗渠道；设计；要点

中图分类号：S277 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0250-01

一、前言

随着我国水利工程事业的不断进步与发展，混凝土防渗渠道得到了高度关注，有必要研究其设计要点问题。该项课题的研究，将会更好地提升混凝土防渗渠道设计的实践水平，从而有效保障其在实际应用中的效果。

二、混凝土防渗渠道概述

通过对混凝土防渗渠道的调查发现，水渠大致可以分为两大类，即预制混凝土板梯形断面衬砌和现浇混凝土板梯形断面衬砌。前者可不受灌气候和溉期条件限制，进行集中预制生产，但施工难度大，不易搬运，安装困难，接缝多且小，渠槽的整体性差，施工质量难以保证。后者则具有造价低，水流速度快的优势，同时现浇混凝土板防渗衬砌的可塑性强，还可以改善防渗渠道冻胀变形分布位置，成为现代水渠施工的主要形式，其缺点是受灌溉期的影响较大，现浇混凝土等厚板的厚度一般为5～20cm，混凝土防渗层易发生冻胀破坏。混凝土渠道发生渗漏的原因主要包括勘查设计失误、施工技术差、管理不到位、渠边动生态处理不善和人为破坏因素等。

三、混凝土防渗渠道设计存在的主要问题分析

1.水量流失问题

在进行混凝土防渗渠道施工设计中，由于渠道防渗控制面积以及控制长度较长，导致渠道防渗率较低，造成水量流失，不仅降低渠道防渗应用效率，也不能实现混凝土防渗渠道的最大使用价值。新疆额尔齐斯河流域不同地区渠道设计中，会由于气候、地形、土壤、地貌等因素，存在很大的差异。因此在进行混凝土防渗渠道修建时，为有效实现渠道的实用价值，需优化设计防渗渠道，合理利用水资源。

2.施工设计片面

对于混凝土防渗渠道，在其施工设计中，会由于设计施工人员技术片面，降低渠道中的水资源利用率；相应的，不仅会减少当地的农耕灌溉面积，还将会增加农田灌溉所用的水费成本，是在严重浪费水资源。渠道施工设计中，没有统观全局，在施工材料选择、施工方案制定等多个方面，造成设计方案片面，降低防渗渠道运行质量。

四、混凝土防渗渠道的设计要点探讨

1.渠道设计

（一）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）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）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）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）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.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。

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。为降低渠基土壤的含水率及地下水位，并防止冻胀造成的破坏，应认真细致地做好以下工作：一是要修好封顶板；二是要压实渠堤顶面，并形成由内向外的斜坡；三是要修好堤顶排水沟与排洪设施；四是要确保防渗层的施工质量，以提高防渗的效果；五是要采用具有粘结性与低温塑性、热稳定性较好的填缝材料，并填筑好伸缩缝。

五、优化混凝土防渗渠道施工设计需求

1.渠道衬砌厚度的施工设计需求

由于气候特点、地形地貌因素的影响，对于混凝土渠道设计中，一般采用弧底梯形断面的防渗渠道，传统中多采取梯形断面防渗技术进行施工；但在实际中，可以应用弧底梯形断面防渗技术，不仅可以有较好的水力条件，也具有较强的挟沙能力，能弥补传统防渗渠道施工设计中的不足。同时，在混凝土防渗渠道中，还要考虑等厚板和肋梁板两种情况，当渠基土的含水量在16%～24%时，阳面的渠道冻胀量为0.07～0.60cm，阴面冻胀量为0.12～1.12cm；在渠道施工设计中，只有有效地控制衬砌板的基础含水量，才能有效防止渠道基土的冻胀问题，降低混凝土防渗渠道裂缝的发生。在混凝土渠道防渗工程中，主要使用水泥与碎石混合，采取滑模振捣器、活动模板施工方法，有效保证渠道的强度与耐久度，保证渠道可以具有良好的输水性；可以采用分层铺筑，边铺筑边夯实，加强渠道防渗工程完工后的养护，提升渠道防渗能力。在渠道施工设计中，可以使用减水剂、引气剂，以此来彻底清除混凝土中含有的水分，并可同时提高混凝土的抗裂水平以及其抗裂能力，可以降低渠道防渗面板断面发生几率，提高防渗性能。

2.优化渠道混凝土纵横缝设计方案

对于混凝土防渗渠道，为尽可能提高混凝土防渗渠道的水资源利用率，减少混凝土防渗渠道的渗水，减少因渠道问题造成的当地水资源流失，故此，应在实际进行混凝土防渗渠道施工实际过程之中，严格的提升渠道的防渗施工技术。在实际施工中，为防止温度原因产生的混凝土衬砌层裂缝问题，应在弧底与梯形边坡的交界位置设置纵缝，底部铺设沥青油毡板，顶部用沥青水泥砂浆进行勾缝，同时在渠道上设置横缝，底部用聚氯乙烯胶泥进行填充，顶部仍用沥青水泥砂浆进行勾缝。在混凝土渠道的防渗施工设计之中，可以为其设冻胀的变形缝，并在变形缝施工中，为其充填变形材料（沥青、玛蹄脂），提升渠道稳定性；对于渠道底端开挖以及斜直段的开挖中，控制施工的质量，针对回填土方进行质量控制，需要严格的按照施工要求，将基地清理干净，回填土料应经检测部门检测合格并满足施工的设计要求才可使用。分层填土时应注意将土体进行夯打，使其密实度满足工程设计的要求，工程监理人员应及时检查施工情况，一旦发现不合格施工问题应进行返工。

六、结束语

通过对混凝土防渗渠道设计要点的研究，我们可以发现，该项设计工作良好效果的取得，有赖于对混凝土防渗渠道设计关键节点的掌控，有关人员应该从其实际应用要求出发，研究制定最为符合实际的设计实施方案。

参考文献

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