工科论文 ：“三新”技术在灌区防渗工程中的应用[1]

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摘要：石津灌区灌溉渠系现有总干渠、干渠、分干渠、支渠、斗渠、农渠6级固定渠道1.4万条，总长1.08万km，其中总干渠1条，长134.23km；干渠8条，总长183km；分干渠30条，总长379km；支渠268条，总长866km；斗渠2429条，总长2973km。

关键词：“三新”技术 灌区防渗 防渗工程

　　石津灌区灌溉渠系现有总干渠、干渠、分干渠、支渠、斗渠、农渠6级固定渠道1.4万条，总长1.08万km，其中总干渠1条，长134.23km；干渠8条，总长183km；分干渠30条，总长379km；支渠268条，总长866km；斗渠2429条，总长2973km。
1995年以来，以国家灌溉试点工程和节水续建配套工程的开展，对骨干渠道工程进行了第二次大规模渠道防渗，并利用地方配套资金和群众筹资，对部分支斗渠等田间渠道工程进行了防渗。在建设过程中不断进行新技术、新材料、新工艺的探索和推广应用，取得了一定成效，使防渗工程质量、建设管理和施工水平等方面有了很大提高。
1．以科研为先导，加快新技术的推广应用
多年来，灌区在进行渠道防渗工程建设的同时，结合生产实践，进行了多项试验研究工作，先后完成了渠道测渗试验方法、水泥土水泥砂浆复合材料渠道衬砌实验研究、节水高产稳产示范区试验研究、混凝土防渗渠道防冻胀研究等项目，并及时把研究成果应用到灌区渠道防渗工程中。
近年来，通过总结灌区内防渗渠道横断面设计经验，根据水流条件、抗冻胀效果、施工难易程度、结构美观等方面综合考虑，在不同级别的渠道上先后选用了梯形、圆弧底直坡形、抛物线底直坡形、纯抛物线形、U形、高次曲线形等多种结构形式，形成了大型渠道梯形、中小型渠道曲线形的最佳断面组合。通过与河北省南水北调筹备处合作，进行了混凝土防渗渠道防冻胀的研究工作，分别在总干渠和三条分干渠上设立了试验段，重点对梯形、抛物线形混凝土防渗渠道的冻胀问题进行专题研究。从防、抗、导三方面入手，设立不同结构型式的防渗断面，埋设地温、冻胀量等观测仪器、设备，研究探索适宜本区范围内的防冻胀手段和措施，其中基础保温防冻胀研究成果，应用于总干渠、四干渠、军齐南干渠等大型渠道。
2．推广应用新材料，提高防渗工程技术含量
在伸缩缝处理上，除继续沿用具有韧性好、粘接力强、低温不断裂、使用寿命长、施工方便等优点的建筑油膏、806树脂油膏配合砂浆作为填缝材料以外，还应用了PE闭孔泡沫塑料板。在防、抗冻胀结构方面应用了聚苯乙烯泡沫保温板和聚丙烯纤维混凝土。
1) PE闭孔泡沫塑料板的应用
从1997年石家庄市引水入市改善环境北线工程开始，灌区开始使用PE闭孔泡沫塑料板作为混凝土防渗板接缝材料。该材料具有密度小、回复率高、具有独立的气泡结构；表面吸水率低，防渗透性能好；耐老化性能优良；低温不脆裂，高温不流淌；可按断面形状裁剪或粘结，施工方便等特点。我灌区继引水入市北线使用后，陆续在总干渠、四干渠、军齐南干渠等多项混凝土防渗工程中大规模使用，并逐步改进施工工艺，以达到最佳施工效果。
闭孔塑料泡沫板的厚度、间距（混凝土接缝宽度和分块尺寸）根据规范和当地温差计算确定，一般以厚度10mm、间距3～4m控制为宜，跳仓浇筑时，将其与边模板固定好，木模板可用铁钉固定，钢模板用卡子固定，避免混凝土入仓振捣过程中闭孔塑料板向上移动，混凝土终凝24小时后即可拆模，闭孔塑料板与混凝土已经凝结在一起，覆膜或洒水养护。在跳仓完成3天以后，可补仓浇筑，此时要注意施工人员不能踩踏已浇筑板边缘，避免将已经浇筑好的闭孔塑料板剥离；连仓浇筑时要注意：首块混凝土板浇筑完成后，不能立即撤掉模板，应待第二块入仓振捣一遍后，再将连仓模板拆除，填平放置模板处混凝土，再经过振捣、磨光、压面，依次连续浇筑。为提高板缝的抗渗能力，可在接缝混凝土板下部铺设100mm宽的油毡条。
2) 聚苯乙烯泡沫保温板的应用
1997～1999年建设的引水入市改善环境北线工程，是在现有的石津总干渠和小运河基础上建成的，由于该段渠道使用功能由原来单纯灌溉输水转变为兼顾城市水环境景观输、蓄水的功能，在设计时，考虑冬季运行水面附近部位混凝土板防冻胀的需要，在渠坡上半部分加设了长2500mm、厚30～50mm的聚苯乙烯泡沫板做为保温层，以防止板下土基发生冻胀，同时做为南水北调工程防渗前期研究项目之一，被南水北调筹备处列为防冻胀试验渠段。灌区根据试验研究的成果，从2000年开始连续三年在干渠以上渠道防渗工程中使用聚苯乙烯泡沫保温板，保温防冻胀效果良好。
根据灌区观测试验资料，密度20kg/m3的聚苯乙烯泡沫保温板,厚度每10mm可抵御100mm的冻深。本灌区范围年最大冻土深为470mm，因而，工学论文