灌区引水渠道加固处理方案与施工技术分析

灌区引水渠道加固处理方案与施工技术分析

龚国伟

开平市狮山水库 广东 开平 529300

摘 要：在灌区引水渠道加固处理的过程中，必须要制定切实可行的处理方案，并采取合理的施工技术，以保障渠道能够充分发挥其功能。本文以某灌区引水渠道为例，对其存在的病害进行深入分析，设计相应的加固处理方案，根据实际情况，并结合方案进行施工，提高了渠道的运行效率，具有重要的现实意义。

关键词：灌区；引水渠道；加固处理方案；施工技术

灌区引水渠道主要的作用是输送水资源，其对土体结构具有较强的破坏作用，能够大幅降低其强度。因此，灌区引水渠道在长时间运行的过程中，经常会出现土体脱落或产生裂缝等问题，不仅很容易导致水资源被浪费，也会对渠道的功能产生较大的负面影响。因此，必须要重视引水渠道的加固处理工作，采取有效的施工技术，保障工程能够安全稳定运行。

1. 工程概况

该水库工程属于中型骨干工程，于1958年兴建，1960年开始发挥其效益。水库总库容4851万立方米，灌溉约3.92万亩农田，捍卫防涝面积2.5万亩，集防洪、养殖和排涝等一体的中型水库工程。枢纽工程有一条主坝和副坝，两条输水涵管，一座坝后电站。灌区总干渠长42.5公里，渠道长52km，有两座小型水库，总库容分别为238万立方米和124万立方米。同时，灌区的灌溉面积不断在扩大，具有较强的供水能力，能够有效满足区域内灌溉需求。在设计该渠道引水量时，将其设定为2.5m³/s，实际运行过程中，洞口部位的高度一直为1.5m左右。该灌区在长期的运行过程中，结构受到较大的影响，不仅土体发生脱落现象，也存在比较明显的裂缝，渗漏现象比较严重，不仅对其功能产生了较为严重的影响，也降低整体效益，存在浪费水资源的情况，需要进行加固处理，以免对工程造成更严重的影响。

2. 整体方案设计

通过现场调查，发现该引水渠道不仅存在明显的土体脱落的情况，也能够发现大量结构性裂缝，如其中一条裂缝平均宽度已经达到了8mm，长度将近2m，深度为302mm。这只是其中一条裂缝，还存在很多其他不同大小的裂缝，这些裂缝严重影响了渠道水资源的利用率，造成比较严重的渗漏情况。根据实际检查的情况，并结合以往的工程经验，制定整体的加固处理方案，一方面需要对土体脱落现象进行处理，制定相应的损伤修补方案。另一方面对小于5mm的裂缝进行处理，制定相应的裂缝修补方案。从这两个方面，完成整体加固处理施工方案的制定。

3. 引水渠道加固处理方案与施工技术

1.损伤修补方案

1.1修补材料

在对引水渠道土体结构进行修补时，对于损伤比较轻的部位，仅仅存在表面脱离的情况，或者表面存在蜂窝麻面，在修复时，应选择使用更高级的细石混凝土材料，这样才能在完成修复后，确保土体结构能够更加平整。根据该渠道原有的设计资料，合理制定修补方案，选择了具有良好性能的C25细石混凝土，然后进行修复处理。根据之前的工程经验，并结合相关规范要求，选择修补材料的标准如表1所示。根据引水渠道的地理位置，结合工程实际要求，在制定细石混凝土时，应选择更容易获取的原材料^[1]。其中细骨料的平均粒径为0.35mm，含泥量0.8%，粗骨料平均粒径为0.8mm，并使用河道天然水体进行制作。

表1 细石混凝土的技术标准

1.2修复施工

在实际进行修复施工之前，应做好前期的清理工作，不仅要清理土体结构发生脱落的部位，也要对空鼓部位进行清理，使土基露出来，并对其进行打磨处理，确保其表面的平整性。同时，还需要使用空气压缩机，将表面存在的各种杂质吹干净，然后通过加压水，使其表面保持湿润，最后才能对其进行修复。在修复施工的过程中，需要注意与之前的设计在形状上保持一致。在完成修复施工后，还需要做好后续的养护工作，主要通过洒水的方式进行。但若施工过程中温度较低，还需做好相应的保温措施，以免影响修复质量。

2. 裂缝修复方案

2.1修补材料

根据该灌区引水渠道的实际情况，在对裂缝进行修补时，需要重视接缝材料的选择，保障其具有良好的可靠性。根据相关工程施工情况，在进行接缝施工的过程中，通过使用沥青聚氨酯接缝防渗材料具有良好的修复质量^[2]。该材料具有良好的耐老化性、抗冻性以及粘结牢固性，其具体的物理力学性能如表2所示。因此，在对该灌区引水渠道裂缝进行修补时，由于土体缝隙较大，需要使用混凝土进行加固处理，所以可以使用该材料进行修复处理。

表2 沥青聚氨酯接缝防渗材料物理力学性能

2.2施工工序

在实际进行施工时，需要做好前期的处理工作，对该引水渠道的土体结构进行检查，处理当前存在的伸缩缝，对于之前已经处理过的裂缝，需要对其中的填充材料进行详细的清理，之后才能继续填充沥青聚氨酯接缝防渗材料，在完成灌填施工后，要对其密实性进行检查，确保其符合相关标准要求。在处理完裂缝后，再涂刷防渗材料，并将其涂抹在整个引水渠的坡板上。具体的施工工序为：参数检查；清理填缝材料；处理基面；制作抗渗材料；固定橡胶止水带；灌注裂缝抗渗材料；涂刷抗渗材料；养护施工；竣工验收。

2.3实施施工操作

为了保障后期施工的顺利进行，需要对施工段存在的裂缝问题进行检查复核，统计整理各类问题，收集相关施工资料，并详细记录施工日志，为施工的有序进行提供材料支持。在清理施工段内以往修复裂缝填充材料时，不仅要充分清除，还要避免出现过量清除的问题，对结构造成二次破坏。在对裂缝两侧壁面进行清理后，可以使用手持式砂轮机进行打磨，再使用鼓风机清除残留的杂物和积水等，确保土体基面的整洁性，有利于提高施工质量和效率。使用沥青聚氨酯接缝防渗材料对裂缝部位进行修补，并进行找平处理。在处理表面孔洞时，应使用水钻机进行开孔，并处理存留的各种杂物，最后再进行填充^[3]。在实际修复的过程中，不仅要清除干净渠道残留的积水，使用吹风机等设备进行干燥处理，还需封堵渠道上下游进出口，以免水流进入渠道，导致基面湿润。

在施工的过程中，为了保障施工质量，应根据修补材料的凝固周期，结合施工进度要求，制定完善的施工管理制度，保障施工的顺利进行。在施工制度中，明确相关人员的施工职责，确保其能够按照规范要求进行施工，以免影响施工质量。同时，施工区域的温度必须要高于5℃，一旦温度出现较大的偏差，应及时采取相应措施，合理把控施工全过程的温度，以免影响施工质量。在进行灌注施工时，首先需要对缝底进行垫缝处理，主要使用聚乙烯泡沫材料，然后将沥青聚氨酯接缝防渗材料搅拌均匀，再进行灌注施工，并确保施工后表面的平整度符合要求。在涂刷抗渗材料时，要保障其厚度大于4mm，可以重复进行多次涂刷，直到达到数值要求，并保障涂刷的均匀性和密实性。对于底板位置，可以多次进行涂刷，但侧壁的涂刷施工需要一次完成。在抗渗处理的过程中，最关键的环节是对渠道内部裂缝和坑槽等位置的处理，必须要重视这些阶段的施工，并保障表面的平整度。在完成涂刷施工后，需要进行全面复检，一旦发现存在质量问题，要及时进行处理^[4]。在完成整体的加固施工后，为了保障抗渗材料符合相应要求，应及时采取相应的养护措施。在这个过程中，有效控制施工面的外部荷载，不能大于相应数值，合理掌控温度，及时采取相应的降温和保温措施。在养护工作结束之后，静养一周后，才能进行试水运转，这样才能保障修复施工的质量。

4. 效益分析

1. 社会经济效益

提高了灌区水利用率，避免水资源浪费。渠系水利用系数和灌溉水利用系数明显提升，农业灌溉周期缩短了3-5天，渠道输水条件得到明显改善。随着用水条件的优化，可以促进灌溉作物产量的提升，提高农民的经济收入，改进灌区的种植结构，促进农业经济的发展。渠道加固修复后，每年可以节水0.64亿m³，可以用来改善和恢复灌溉面积，年增产效益超过400万元。

2. 生态效益

完成工程施工后，不仅可以优化农业生态环境，还能促进水土保持。并且通过渠道防渗加固，使得其外观更加平顺美观，改善了灌区工程面貌，优化了农村生活环境，为乡村振兴和小康村的建设奠定了良好的基础。

五、结语

综上所述，灌区渠道在长期运行的过程中，会出现多种病害，如土体脱落和裂缝问题等，对渠道功能产生了较大的负面影响，降低了输水效率。因此，需要根据实际情况，对渠道进行修复加固处理。本工程采用细石混凝土修复混凝土表面，采用沥青聚氨酯接缝防渗材料对裂缝进行修补，起到了良好的修补效果。在完成修补后，渠道可以正常承灌溉输水任务，并没有出现明显的渗漏问题，实际运行状态良好。但由于渠道土体结构病号原因比较复杂，还需要积极研发新的施工材料和施工工艺，并做好日常维护管理工作，最大程度上降低病害的影响，充分发挥渠道的输水功能。

参考文献

[1]刘瑛文.北部引嫩红旗干渠滑坡处理分析[J].水利科学与寒区工程,2021(01):87-93.

[2]叶知晖,吴建东.浅析我国农田灌溉渠道防渗技术研究进展[J].水利规划与设计,2020(06):113-115+167.

[3]万丹.渠道防渗与节水灌溉技术研究[J].水利技术监督,2019(02):86-88.

[4]陈晓东.渡槽槽身渗漏PTN接缝防渗材料处理技术[J].施工技术,2018(03):101-105.