渠道衬砌的类型有灰土、砌石或砖、混凝土、沥青材料及塑料薄膜等。选择衬砌类型的原则是防渗效果好,因地制宜,就地取材,施工简单,能提高渠道输水能力和抗冲能力,减少渠道断面尺寸,造价低廉,有一定的耐久性,便于管理养护,维修费用低等。
1.砌石衬砌
砌石衬砌具有就地取材、施工简单、抗冲、防渗、耐久等优点。石料有卵石、块石、石板等,砌筑方法有干砌和浆砌两种。
在砂砾地区,采用干砌卵石衬砌是一种经济的抗冲防渗措施,施工时应先按设计要求铺设垫层,然后再砌卵石,砌卵石的基本要求是使卵石的长边垂直于边坡或渠底,并砌紧砌平,错缝,坐落在垫层上。每隔10~20m距离用较大的卵石干砌或浆砌一道隔墙。渠坡隔墙可砌成平直形,渠底隔墙砌成拱形,其拱顶迎向水流方向,以加强抗冲能力,隔墙深度可根据渠道可能冲刷深度确定。卵石衬砌应按先渠底后渠坡的顺序铺砌卵石。
块石衬砌时,石料的规格一般以长40~50cm、宽30~40cm、厚度不小于8~10cm为宜,要求有一面平整。干砌勾缝的护面防渗效果较差,防渗要求较高时,可以采用浆砌块石。
砖砌护面也是一种因地制宜、就地取材的防渗衬砌措施,其优点是造价低廉、取材方便、施工简单、防渗效果较好,砖衬砌层的厚度可采用一砖平砌或一砖立砌。
2.混凝土衬砌
混凝土衬砌一般采用板形结构,其截面形式有矩形、楔形、肋形、槽形等。矩形板适用于无冻胀地区的渠道,楔形板和肋形板适用于有冻胀地区的渠道;槽形板用于小型渠道的预制安装。大型渠道多采用现场浇筑。现场整体浇筑的小型渠槽具有水力性能好、断面小、占地少、整体稳定性好等优点。
混凝土衬砌的厚度与施工方法、气候、混凝土强度等级等因素有关。现场浇筑的衬砌层比预制安装的厚度稍大。预制混凝土板的厚度在有冻胀破坏地区一般为5~10cm,在无冻胀地区可采用4~8cm。
混凝土衬砌层在施工时要留伸缩缝,纵向缝一般设在边坡与渠底连接处。渠道边坡上一般不设纵向伸缩缝。横向伸缩缝间距可参考表7-1,伸缩缝宽度一般为1~4cm,缝中填料一般采用沥青混合物、聚氯乙烯胶泥和沥青油毡等。
表7-1 混凝土衬砌层横向伸缩缝间距(www.xing528.com)
3.沥青材料衬砌
由于沥青材料具有良好的不透水性,一般可减少90%以上的渗漏量。沥青材料渠道衬砌有沥青薄膜与沥青混凝土两类。沥青薄膜防渗施工可分为现场浇筑和装配式两种,现场浇筑又分为喷洒沥青和沥青砂浆等。沥青混凝土衬砌分现场浇筑和预制安装两种。
4.塑料薄膜衬护
采用塑料薄膜进行渠道防渗,具有效果好、适应性强、重量轻、运输方便、施工速度快和造价较低等优点。用于渠道防渗的塑料薄膜厚度以0.12~0.20mm为宜。塑料薄膜的铺设方式有表面式和埋藏式两种。表面式是将塑料薄膜铺于渠床表面,薄膜容易老化和遭受破坏。埋藏式是在铺好的塑料薄膜上铺筑土料或砌石作为保护层。由于塑料表面光滑,为保证渠道断面的稳定,避免发生渠坡保护层滑塌,渠床边坡宜采用锯齿形。保护层厚度一般不小于30cm。
塑料薄膜衬护渠道大致可分为渠床开挖和修整、塑料薄膜的加工和铺设、保护层的填筑等3个施工过程。薄膜铺设前,应在渠床表面加水湿润,以保证薄膜能紧密地贴在基土上。铺设时,将成卷的薄膜横放在渠床内,一端与已铺好的薄膜进行焊接或搭接,并在接缝处填土压实,此后即可将薄膜展开铺设,然后再填筑保护层。铺填保护层时,渠底部分应从一端向另一端进行,渠坡部分则应自下而上逐渐推进,以排除薄膜下的空气。保护层分段填筑完毕后,再将塑料薄膜的边缘固定在顺渠顶开挖的堑壕里,并用土回填压紧。
塑料薄膜的接缝可采用焊接或搭接。焊接有单层热合与双层热合两种。搭接时为减少接缝漏水,上游一块塑料薄膜应搭在下游一块之上,搭接长度为5cm,也可用连接槽搭接(图7-3)。
图7-3 有连接槽搭接式接缝示意图(单位:cm)
1—渠床;2—塑料薄膜;3—封顶塑料薄膜;4—回填夯实土
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