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渠道衬砌防渗防冻胀技术模式成果内容简介

作者:          来源:本站原创          发表时间:2006-05-10     浏览次数:     字号:    

一、技术关键、主要技术经济指标,与国内外同类技术的比较和获奖情况

  1.技术关键:渠道渗漏是输水过程中主要的损失,另外北方季节冻土地区,渠道衬砌冻害十分普遍和严重。研究和筛选防渗效果好、具有抗冻胀能力强的渠道衬砌材料和接缝材料,以及水力条件好、占地少、有利于机械化施工的渠道衬砌结构形式和与此相适应的施工工艺等,通过技术的组装和集成,提出解决渠道的防渗防冻胀问题的技术措施。

  2.主要技术经济指标,与国内外同类技术的比较:通过对现有渠道防渗技术的调研和分析,归纳出渠道冻害防治措施主要有渠系规划布置措施、优化衬砌结构措施、渠基土处理措施和保温排水措施。试验证明,经济有效的冻胀防治措施主要有:采用架空梁板式或预制空心板式的梯形混凝土渠道;整体式混凝土U形槽;弧形断面、弧底梯形等措施。U形渠道水力条件好,占地少,对于中小型渠道,还有利于机械施工,防渗效果好,抗冻胀能力强,特别适宜于田间斗分渠防渗衬砌,将此作为本项目示范推广的主要技术之一,可以大面积推广应用。

  通过渠道防渗材料、结构形式、伸缩缝填料和施工机具对渠道防渗防冻胀效果影响的研究,对适合杨凌渠灌类型区农业高效用水试验示范区的渠道衬砌形式进行了筛选和组装集成,形成如下5种衬砌方案,即(1)1/2U形预制   安砌+焦油塑料胶泥条;(2)1/2U形预制安砌+遇水膨胀橡胶止水条;(3)人工现浇全U形渠;(4)U形衬砌机现浇+聚硫密封胶;(5)板膜复合。

  综合分析上述5种方案的稳渗强度、初渗超渗量、防渗效果和工程造价,以单位投资防渗效果(即防渗效果与每米渠长造价比值)为依据,得出U形衬砌机现浇+聚硫密封胶方案为试验区最佳防渗衬砌模式,若受施工时间或施工条件的限制采用预制混凝土U形槽,焦油塑料胶泥条填塞伸缩缝衬砌模式亦为较优方案,若预制板采用机械预制效果会更好。通过实际观察认为:该项技术可直接应用于中等和微冻胀地区、地下水深埋地区的中小型渠道;在强冻胀和地下水浅埋地区,结合基土处理、排水和保温等冻害防冶措施亦可应用。

  伸缩缝是混凝土防渗渠道主要漏水通道之一,从伸缩缝中渗入渠基的水分不仅会造成水量损失,还容易引起渠体塌陷、破坏。在北方寒冷地区,还会发生由于渠基土冻胀而引起的渠道衬砌破坏。为此,一些发达国家非常重视伸缩缝的质量,他们认为提高止水材料的造价是值得的。我国以往在止水材料方面投资较少,多采用沥青砂浆、沥青油膏、聚氯乙烯油膏等。目前,大量应用的焦油塑料胶泥采用热灌法施工,技术复杂。本项内容的技术关键是U形渠道伸缩填料的冷施工。U形断面,堵塞渠坡缝口,使热焦油顺利灌入缝内是件很困难的事情。当务之急,就是寻求一种性能好、造价低、可冷施工的伸缩缝材料取而代之。为此,我们在预制安砌渠道上采用焦油塑料胶泥条和遇水膨胀橡胶止水条,在现浇渠道上采用聚硫密封胶和热熔性塑料胶泥进行对比试验,其中聚硫密封胶和遇水膨胀橡胶止水条用于渠道伸缩缝国内尚属首例。

  通过对所选材料的理化性质,施工难易程度,防渗效果和工程造价系统分析。结果表明,遇水膨胀橡胶止水条代替焦油塑料胶泥条,投资增加过多,效果不甚理想,不宜采用。预制安砌渠道伸缩缝填料仍以焦油塑料胶泥条较为理想。聚硫密封胶冷施工代替热熔性胶泥,投资虽有一定程度增加,但防渗效果增加了44.6%,施工非常方便,且伸缩缝材料造价仅为渠道总造价的5%~10%左右,有条件的地方应推广应用。

  有关渠道防渗防冻胀技术研究多注重影响渠道防渗防冻胀效果的某一方面,并且主要集中于大中型渠道。对于量大面广的田间小型渠道涉及较少,对其防渗防冻胀技术体系的系统研究未见报道。

二、 成果推广应用情况及取得的经济、社会效益

  本项研究通过对现有渠道防渗防冻胀技术的分析,筛选集成的U型衬砌机现浇,聚硫密封胶填塞伸缩缝模式及U形渠道冷施工接缝材料,己在渠灌类型区农业高效用水模式与产业化示范(陕西)专题的试验示范区和辐射区应用,并在陕西省灌区后续配套工程中得到推广应用,结果表明:防渗防冻胀效果良好。

三、成果推广应用前景

  渠道防渗是发展节水农业,实现农业高效用水的关键环节。过去虽对此进行了大量研究,但对田间渠道,特别是对其衬砌模式的系统研究缺乏探讨。本项研究通过对现有防渗防冻胀技术的筛选和集成,提出的渠道衬砌模式节水效果好,施工方便。U形渠道冷施工接缝材料一直是生产实践中需要解决的问题,用冷施工的聚硫密封胶代替热熔法施工的焦油塑料胶泥施工简单,操作方便,工作质量可靠,防渗效果好,其应用前景广阔。

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