HEC土体固结剂在渠道防渗工程中的应用(1)程力(2)

三、施工准备

1、渠道断面选择：渠道净深小于40cm的渠道可采用直墙，否则考虑边坡稳定应采用梯形断面(如采用直墙，衬砌过厚不经济)。实验渠道设计坡降为1.5‰，按灌区最大灌溉流量进行断面设计，为梯形断面，边坡1∶0.5，净深50cm，正常水深40cm，设计衬砌厚度为边坡12cm，底板8cm。设计糙率0.015(砼抹光渠道的正常值)。

2、工具：按渠道测量规范测量布点，制作模架(用厚3cm的木板)、木制夯筑锤、铁等。

3、设备：为了快速检测填筑质量，特购置了干密度快速检测仪(微贯仪)。用环刀法与干密度快速检测仪作平行实验，率定贯入仪的标准值。以第一仓料为试验，每层填土10cm，分层夯筑密实，然后去掉表层5cm，取3组填土作环刀试验，得到天然密度ρ=2.02g/cm³，干密度ρ_d=1.70g/cm³，含水量w=18.82%，结果符合设计要求。在环刀周围取7个点，用贯入仪贯入15cm，获得7个压力值，剔除最高点182n，最低点115n，得到平均压力为148n。该值即为该检测深度与环刀率定出的标准贯入值。在施工过程中用贯入仪检测填土密实度，当压力p≥148n，即符合密实度要求，当p＜148n，即需返工夯筑。

四、施工工艺

1、备料。就近选择土层较深厚，土质均匀的地方作为料场，四周挖好排水沟，去掉表层杂物，翻挖晾晒。土块略干时捣碎，用孔径小于1cm的铁筛筛分，一次筛分的土料不宜过多，满足施工进度即可。

2、开挖。按设计毛渠断面及坡降开挖，底宽49cm，边坡1∶0.5，深58cm，用方木条制作成毛渠模架，检查开挖尺寸。毛渠边坡及底板用木锤或泥掌子击实，避免衬砌时因夯筑不实而导致毛渠界面变形。

3、架模。按设计的渠道底坡及堤顶高程，在毛渠堤顶上定桩拉线，模架上边缘与拉线齐平，模架撑杆与模架相对固定。毛渠底板低了则垫，高了则挖，保证模架定位在设计高程。架好模后在模板表面涂抹矿物油(一般为废机油)。

4、配料。为了控制好配合比，每次按掺入50或100kghec进行拌料，配比为hec∶土料为1∶6。干料拌合均匀后按水灰比1∶2的水量充入喷雾器，一边拌和一边喷水，加水速度以拌料不结大团为宜。拌料最后的形态为粗颗粒状，团块需捣细。拌料的含水量以手握成团、可塑，掰开后内部较紧密为宜。拌料的同时洒水将毛渠表面湿润，以可以抹起泥浆为度。料拌好后迅速填仓夯筑，拌料存放时间不宜超过1h。

5、夯筑。

(1) 填料夯筑。将拌料用撮箕、木桶、细密的背兜盛装运入仓内，两边同时加料同时夯筑，每次加料厚度以8cm—10cm为宜。夯筑至设计高程后将堤顶用泥掌子拍规则，用砖工用的铁掌子抹光。在夯筑过程中随时可用贯入仪检测填筑干密度，如不密实则再夯筑。一仓料夯筑合格后将撑杆卸掉，取下模板。

(2) 在衬砌成型的渠道边墙上用墨线弹出设计渠道底坡线。然后加入拌料夯筑渠道底板，夯筑至设计高程后用泥掌子拍规则，用铁掌子将hec：土料为1：2的稀薄浆液在渠道表面抹光。

6、养护。用塑料薄膜覆盖，待表面表现干燥时洒水。养护期七天以上，气温高时需每天洒水。养护期间禁止人员在渠道上走动。

渠道衬砌按每3m长留一条伸缩缝，缝宽2cm，用1∶5沥青砂浆填塞。

现场施工的核心是：架模到位，拌料均匀，加水适中，夯筑密实，收光养护。

五、渠道流量指标、效益测算比较

渠道衬砌工作完成后，水库开闸放水，沿途不分流，用ls_25-1型旋浆式流速仪配合xhw-1型通用流速测算仪在渠首、渠中、渠末三个断面测定流速，测算出三个断面的流量、糙率、渗漏量。如下表：

经测算，渠道在通过最大流量下渗漏量非常微小，为每公里0.2%，防渗体本身无渗漏，渗漏发生在沿途预留的灌溉放水口部位；渠道糙率为0.014，略低于混凝土抹光渠道正常值。通过连续三天最大流量放水试验，没有发现冲刷现象，其结构强度达到要求。

按同等规模的浆砌条石、砼渠道进行流量、造价与工期比较，其指标如下：

据上表，hec-土料衬护渠道相对浆砌条石渠道综合造价降低14.1%(按相同过流量则造价降低25.6%)，过流量增大1.8倍，水量损失减小96%；相对混凝土渠道，综合造价降低17.6%(按相同过流量则造价降低19.7%)，过流量略大。利用hec材料的工期最短、造价最低，其主要原因是节省了开山取石、材料运输所需的工日。

六、结论

通过试验及在工程上的应用证明，hec-1材料适合粘土、重壤土、轻壤土、砂土，按hec：土料为1：6的配比，按照碾压夯筑施工工艺能够获得符合渠道防渗体标准的强度、渗透系数及满意的流量指标，较浆砌条石、混凝土衬护渠道的优越性大，技术上完全可行，能够降低投资20%左右，工期短，社会效益大，在水利基础建设中可以得到广泛推广。

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