潘同亮

(新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設管理局，烏魯木齊 830000)

渠道防滲技術的發(fā)展現(xiàn)狀

潘同亮

(新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設管理局，烏魯木齊 830000)

文章結(jié)合新疆某渠道的運行現(xiàn)狀，分析國內(nèi)外渠道防滲技術的發(fā)展情況，對比了目前采用的7種防滲材料的優(yōu)缺點。闡述了渠道防滲目前出現(xiàn)了一種復合式新型防滲結(jié)構，一般由柔性材料防滲層、柔性材料過濾層以及混凝土剛性保護層共同組成。

新疆；防滲技術；發(fā)展現(xiàn)狀；新型防滲結(jié)構；防凍脹技術；新型復合土膜

1 新疆某渠道運行現(xiàn)狀

新疆某渠道全長65.45 km，位于準葛爾盆地與天山麓接壤的位置。該渠道南部為高山丘陵區(qū)，北部為傾斜平原區(qū)。引水渠線至西向東穿過黃土臺地、黃土梁、沖洪積傾斜平原和天山北麓山前沖洪積扇，這些通過地區(qū)均分布有第三系孔潛水。引水渠道沿線地層巖性主要有第三系全新統(tǒng)沖洪積低液限黏土、低液限粉質(zhì)黏土、低液限粉土以及第三系更新統(tǒng)風積黃土，具有多元結(jié)構。該渠道于1973年竣工距現(xiàn)在已有40余年，該渠道建設時間較長加上運行時維護不當，導致該水利很多建筑物以及設施出現(xiàn)老化、損壞和運行不良情況，水資源得不到高效的利用。經(jīng)過多年運行，蘆葦對塑模防滲渠道的破壞程度相當嚴重，灌漿渠道的砌石中漿多數(shù)脫落，已不能完成對全灌區(qū)進行農(nóng)業(yè)灌溉工作。加上修建時間久遠，沖刷和凍脹對渠道產(chǎn)生了不容忽視的嚴重影響，渠道坍塌淤積情況突出，輸水能力不足，因滲漏產(chǎn)生的經(jīng)濟、財產(chǎn)損失逐年遞增。

2 渠道防滲技術的發(fā)展現(xiàn)狀

渠道防滲工程需因地制宜，結(jié)合對材料、施工要求、造價、流量以及流速等影響因素的綜合考慮，選擇最佳防滲技術。經(jīng)過多年研究，新疆的渠道防滲技術較之以往有一定程度調(diào)高，無論結(jié)構型式、防滲材料還是施工措施都有很多新的發(fā)展。我國渠道防滲技術中所需的防滲材料分為土料、水泥土、砌石、混凝土、瀝青混凝土、膜料以及新型固化土。這幾種防滲材料的優(yōu)缺點以及實際運用情況詳見表1。

3 渠道防滲技術的發(fā)展

3.1 新型防滲結(jié)構

對于以往常見的單一剛性材料防滲結(jié)構，存在的問題是很難達到工程預期效果以及使用年限。隨著我國對防滲膜料的不斷研究，出現(xiàn)了復合式防滲機構這樣一種新型防滲結(jié)構，一般由柔性材料防滲層、柔性材料過渡層以及混凝土剛性保護層共同組成。

這幾種材料在一起能揚長避短，彰顯了技術經(jīng)濟的無限可能性，現(xiàn)目前是許多企業(yè)、施工單位謀求發(fā)展的主要力量，它的優(yōu)點在于混凝土與防滲膜料的雙層防滲使防滲效果顯著提高。對于明鋪式膜料防滲存在的最大問題在于老化速度很快導致材料壽命短，但若鋪在下層就會增加材料至少30 a壽命。

復合式材料的造價只有砌石防滲施工的20%～25%。其次在采用復合式手法進行施工的時候需減少混凝土的膜料厚度，可減少一部分的混凝土材料費用支出。利用復合式防滲結(jié)構還能有效減輕凍傷災害，減少維修費用。

表1 渠道防滲不同材料優(yōu)缺點情況

3.2 防凍脹技術

在多數(shù)發(fā)達國家，近年來都采用一種新的“抵抗”凍脹的施工技術。這項技術的核心在于用鋼筋混凝土代替原用素凝土，其次就采用莎莉料加固或改變填層[1]。雖然這一新型技術取得的成效有目共睹，但是需要的投資較大造價十分高昂。對此，我國在經(jīng)過30多年研究之后提出了一項重要的防凍害原則：“適應、削弱、消除凍脹”，參照“一定位移凍脹位移量”中規(guī)定的設計標準，得到的效果十分良好。較之國外的工程，也大幅度降低了施工成本。目前我國在土質(zhì)、水分、氣溫、渠道走向及斷面形式等對凍害影響嚴重的因素研究中發(fā)現(xiàn)并掌握了其影響凍害的規(guī)律，在實際運用中取得了許多顯著的研究成果。部分渠道的防凍脹措施大致可從渠道地基處理和防滲襯砌結(jié)構形式選擇兩方面進行分析。多數(shù)研究都用高分子聚合物制造出聚苯泡沫板、植物布膜等不同的防凍脹材料。在我國南水北調(diào)輸水工程、黑河流域渠道工程等防滲工程中，在襯砌體下方鋪設聚苯泡沫塑料板進行渠道防凍脹工程的方法取得了成功。

3.3 新型復合土工模

我國從20世紀60年代以來，為取得理想防滲效果開始采用塑模蘇構成的新型防滲材料。這種方法可有效減少滲漏量至少90%以上，其次由于塑模采用埋在地下的方式避免了紫外線和光的照射，大大延長了使用壽命，大約可增至20～30 a。美國等已經(jīng)研制出一種新型的復合土工合成防滲材料GCl，利用的是膨潤土遇水即膨脹的特殊性質(zhì)進行防滲，材料全名為Geosynthetic Clay Liner。對于現(xiàn)目前我國防滲工程主要的工作就是對具有GCL性能、成本低廉的新型復合土工模進行研究。

3.4 施工向機械化方向發(fā)展

美國和日本，在保障施工質(zhì)量，加快進度方面早以做了大量的工程研究，提前進入了機械化施工的工程建設領域。在最近30 a來，我國也不甘落后研制出一批高效的機械施工設備，加快渠道防滲施工向機械化方向發(fā)展步伐。在社會與科技進步如此顯著的時期，渠道防滲技術也取得了日新月異的變化。因此增加對新技術、新材料的研究方法，加大研究力度成為我國提高渠道防滲技術的有效途徑，促進我國渠道防滲技術的發(fā)展進程，為我國渠道建設做出應有貢獻。

4 結(jié) 論

理論上渠道防滲技術并不復雜，但在實際情況中無法避免的會遇到很多復雜的問題。因此必須加強對渠道防滲技術的研究，不斷探索與專研提高渠道防滲的工作質(zhì)量。在本次文章所提及的新疆某渠道建設工程中，要想改變現(xiàn)狀就必須對上述防滲技術與材料充分了解，把握好工程發(fā)展走向。

隨著我國新疆地區(qū)渠道防滲改造工作的日益增加，在渠道防滲工程施工過程中，對其進行適當、合理且科學的規(guī)劃以及設計的同時選擇適合的防滲措施以及防滲技術是達到預期施工效果的關鍵。更快更好開展新疆地區(qū)的渠道防滲工程，才能提高當?shù)厮Y源的有效利用率，節(jié)約當?shù)厮Y源。

[1]薩爾娜.渠道防滲技術的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].科學時代,2012(16)：39-41.

1007-7596(2014)12-0191-02

2014-05-16

潘同亮(1974-)，男，新疆烏魯木齊人，工程師，從事水利建筑管理工作。

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