宝鸡峡灌区灌溉渠道渗漏治理与现浇混凝土衬砌论述.pdf

宝鸡峡灌区灌溉渠道渗漏治理与现浇混凝土衬砌论述 史 琴 ( 陕西省宝鸡峡礼泉总站 陕西 礼泉7 1 3 2 0 0 ) 摘 要 在宝鸡峡灌区渠道工程修建中， 为了提高灌溉用水的利用率， 曾采用多种不同方法进行防渗治 理， 笔者根据宝鸡峡更新改造工程的实际， 为了解决冻胀对混凝土的破坏， 采用了优化断面设 计， 抗冻抗渗设计， 现浇混凝土衬砌， 铺设防渗土工布( 膜) 、 聚乙烯防渗薄膜， 并采用塑料胶泥、 聚硫密封膏、 聚氨酯等材料处理伸缩缝， 进行综合治理， 取得了的较好效果。 关键词 灌溉渠道； 渗漏治理； 衬砌 中图分类号 ： T v 9 3 文献标识码 ： B 宝鸡峡灌区原渠道主要衬砌了总干 ( 干) 渠和部分支渠 ， 斗 、 分 、 引渠基 本未衬砌 ， 渠道 水利用系数很低， 只有 0 4左右， 输水过程中 有近一半的损失。从上世纪 9 0年代开始进行 更新改造 和中低产 田改造工程 ， 对存在问题的 干 、 支渠进行衬砌 改造 ， 采用抗 冻抗渗混凝 土 设计和铺设防渗土工布( 膜) 、 聚氨酯布( 膜) ， 采用塑料胶泥 、 聚硫密封膏等新材料和断面优 化 ， 对 斗 、 分 、 引渠进行混凝土衬 砌( 包括 预制 块安砌和衬砌机衬砌 ) 。 同时 ， 在项 目管理上采 用项 目法人责任制、 招投标制和监理制， 提高 了T程施T的质量。 本 文即对笔者在 宝鸡峡灌 区灌溉渠 道施 工管理 、运行和维修的实际经历进行 了总结 ， 叙 述和分析渠道 渗漏 治理和 现浇混凝 土的施 lT方法 1灌溉渠道设计 渠道 防渗治理的措施很多 ， 防治的效果也 不 同， 采用不 同的防渗类型和材料受设计人的 设计理念 、 阅历和 习惯 以及项 目法人对项 目的 要求和材料的来源、 造价及是否有利于施工等 多种 条件 的影 响， 要因地制宜 ， 选取合适 的结 构形式和渗漏防治措施。 1 1 渠道衬砌类型 渠道衬砌按照断面形式分为 ：矩形断面 、 梯形断面 ( 含板粱 ) 、 变态 U型断面 、 u型断面 、 圆形断面 、 复式断面等 。 渠道衬砌断面按照衬砌材料分为 ： 混凝土 衬砌 、 浆 ( 干 ) 砌石 ( 块石 、 条石 ) 衬砌 、 预制混凝 土板 ( 块 ) 衬砌 、 砌砖等。 其他辅助防渗材料包括 ： 水泥土 、 灰土 、 防 渗 土工布 ( 膜 ) 、 复合土工布 ( 膜 ) 、 聚 乙烯 防渗 薄膜、 聚氨酯布( 膜) 、 沥青油毡等， 伸缩缝材料 塑料胶泥 、 聚硫密封膏 、 聚氨酯材料等。 1 2混凝土衬砌设计 宝鸡峡渠道斗 、 分 、 引渠道断面主要 为梯形 断面、 u型断面， 采用衬砌机施工和预制衬砌， 厚 度 4 0 ram 8 0 ram 。干、 支渠道衬砌断面主要为梯 形断面( 含板梁结构) ， 部分支渠采用变态u型断 面( 采用模板或滑模施工 ) 和 U型断面( 采用 u型 衬砌机施工) 。干、 支渠 3 t i t时根据渠道流量 ， 对干渠混凝土的标号 由原设计施工的 l 1 0 # ， 现 在提高为 C 1 5混凝土， 结构形式如下。 板梁式梯形结构为：渠底厚度 l O O m m， 边 坡厚度 8 0 mm ( 顶部 ) 1 4 0 mm ( 底部 ) ( 阳坡 1 2 0 m m、 阴 坡 1 4 0 mm) 。 板 后 梁 为 下 底 宽 l O O m m， 贴板侧为上底宽 2 0 0 m m， 高 2 0 0 m m的 倒 梯 形 混 凝 土 梁 ，间距 l O 0 0 mm，距 板 顶 1 0 0 0 m m，边坡 比 1 ： 1 2 5 。并增加 厚 8 0 ra m、 宽 2 0 0 m m的缝顶板。 板式梯形结构 渠底厚度 1 0 0 mm，边坡厚 度 8 0 ram ( 顶 部 )1 2 0 mm ( 底 部 ) ( 阳 坡 l O O m m、 阴坡 1 2 0 mm) ， 边坡 比 l ： 1 2 5， 并增 加 厚 8 0 m m、 宽 2 0 0 m m的缝顶板。 在混凝土浇筑前铺设防渗土工布( 膜) 、 或 复合土工布( 膜) 、 或聚乙烯防渗薄膜。渠道每 4 m设一横向伸缩缝， 纵向渠底两侧设伸缩缝。 对于渠底宽度大于4 m，根据情况增加纵向伸 缩缝 。缝型为矩形 ，宽 3 0 m m ，厚 3 0 m m一 4 0 m m， 采用塑料胶泥 、 聚氨酯材料或聚硫密封 膏处理 ， 止水材料位于伸缩缝中部 ， 底部为混 凝土， 上部为与混凝土同等级的砂浆处理。 变态 U型 断面 即下部 分 1 2 0 。 1 6 0 为 u型 ， 上部沿切 线方 向达 到设计高度 ， 厚度 为 平均为 l O O m m ， 铺设防渗土工布( 膜) 、 或复合 土工布( 膜) 、 或聚乙烯防渗薄膜。仅 4 m设一 横缝， 伸缩缝处理方法同上。 2渠道现浇混凝土衬砌 2 1 衬砌渠道测量 施工单位按照设计移交的水准点， 按照测 量规范要求 ， 利用全站仪或水准仪 、 经纬仪对 设计提供的水准点进 行复测 ， 复测无误后 确定 施工 范围 ， 对 实施范 围进行 测量 ， 并绘制 出测 量断面。与设计断面进行对比， 确定挖、 填的范 围和工程量。渠道测量放线主要控制渠底 中心 线、 渠底边线 ， 两边坡顶线 、 渠岸线 、 外边坡坡底 线等，各线的测量和放线必须符合设计和规范 的要求。由监理单位对测量过程进行全过程监 督 ， 并对测量结果进行审核 ， 无误后审批实施 。 2 2渠道基础处理 由于灌 区渠道长期灌溉输水 ， 渠道边坡水 冲刷破损、 渠底淤积较多， 渠道渗漏较大。 清淤 拆除后 ，普遍存在渠道基础土壤含水量较大 ， 不符合混凝土施工条件， 需要对渠底及边坡进 行处理。 处理方法有： 挖除含水量大的土堤， 进行翻晒或用符合要求的黄土进行回填。 对 渠底或边坡按 照设计要求 ，对软弱部位挖 除， 采用三七灰土或 l： 9 ( 2： 8 ) 的水泥土进行换 填处理等。 土方 回填或换填的压实系数必须符 合设计要求 ， 压实 系数一 般在 0 9 6以上 ( 压 实 系数 =压实后的干容重 最大干容重 ) 。通 过 试验室确定最大干容重 ， 按照压实机械确定铺 土或换填土的铺土厚度， 并确定压实遍数， 通 过控制 压实遍数和测压 实土干容 重的方法 保 证回填或换填的施工质量。 2 - 3 渠道坡底整修 渠道衬砌基础处理完 成后 ， 按 照设 计要 求 进行渠底和边坡整修 ， 通过整修使渠底和边坡 达到混凝土衬砌的要求。 对于断面较小 ( 一般在 3 m s 流量 以下 ) ， 采用 u型衬砌机衬 砌的渠道 ，整修 的工程量 一 般需满足最少 2 天以上的衬砌需要， 以保证 衬砌机能够连续施工。对于梯形渠道， 采用跳 仓法施工， 必须完成渠底和边坡的整修。渠底 和边坡的整修 工程量一般需 要满 足最少 2天 的衬砌需要。对于边坡是板梁结构的， 在混凝 土衬砌前必须完成边坡肋槽的开挖工作和边 坡的精修工作， 其最少必须满足 2 天以上的混 凝土施 工需要 。 2 - 4 渠道衬砌模板 模 板对现浇砼起成型 和支撑作 用 ，可分 为木模板 、 钢 模板等 。 在灌 区支斗渠衬砌工 程 新疆阿其克河口分水枢纽设计 石 远 华 ( 新疆农二师设计院有限责任公司 新疆 库尔勒8 4 1 0 0 0 ) 摘 要 阿其克河 口分水枢纽是新疆塔里木河中下游所建的第一座拦河分水枢纽，该枢纽修建于 2 0 0 3 年， 至今 已经运行 8年， 运行状况良好， 各项功能都得到很好的发挥。文中针对该枢纽的设计进 行了详细总结， 重点突出了本次设计的创新所在， 为塔里木河中下游及类似项 目提供 了参考。 关键词 泄洪闸； 分水闸； 消能防冲； 防渗排水 中图分类号 ： T V 6 6 2 文献标识码 ： B 1工程概况 阿其克河 口分 水枢纽工程位 于塔里木 河中游下段 ，巴音郭楞蒙古 自治州尉犁县 东河 滩乡境 内， 距上 游三河汇合 口7 5 0 k m， 工程规模为三等中型， 主要建筑物级别为 3 级 ，次要建筑 物为 4级 ，临时建 筑物为 5 级 。 2 O年一遇洪水设计 ， 相应 的设计流量 为 2 8 0 m3 s ； 5 0年一 遇洪水校 核 ，相 应的校核 流量为 3 1 8 m3 s 。 2枢纽区工程地质条件 阿其 克河 口分水枢 纽区出露地层 主要 为第四系全新统冲积物， 其岩性以砂壤土、 粉细砂 为主， 其次为壤土 。第 四系地层厚度 中一般使用木模板和钢模板。模板的制作 精度必须满足计图纸和规范的要求 ， 具备 安全 、 可靠 、 牢固、 缝面结合紧密 ， 混凝土 面必须平 整 、 光 滑 、 易 于安装 和拆卸 ， 易 于 维护和操作。 2 5现 浇砼材料和 防渗材 料 混凝 土材料 主要包 括水 泥 、 石子 、 砂 、 水、 粉煤灰、 外加剂， 所用的材料 须符合 设计和有关规范的要求。施工用水一般采 用达 到饮用水标 准 ；水 泥采用正规厂 家生 产的3 2 5 # 的普通硅酸盐水泥。 最好采用质 量稳定 的同一家水泥 ，承包人具有水 泥存 贮罐的最好采用散装水泥，不具备条件的 采用袋装水泥 。 采用正规厂家生产 的 I、 级粉煤灰； 石子采用卵石， 条件不具备时采 用机碎石 。由于混凝 土衬砌板较薄 ， 一般选 用 5 mm一2 0 m m 和 1 0 m m 一3 0 mm 的二 级 配， 石子的质地和超逊径、 针片状含量符合 规范要求。 细骨料选级配良好、 质地坚硬、 颗 粒洁净 的天然砂或人工砂 ， 砂的细度模数宜 在 2 42 8范围 内。砂子 和石子 中的含泥 量、 轻物质的含量满足有关规范的要求。通 过试验试配选用正规厂家生产外加剂。 防渗材料主要有： 防渗土工布( 膜) 、 复 合土工布( 膜) 、 聚乙烯防渗薄膜 、 聚氨酯布 ( 膜) 、 沥青油毡等 ， 伸缩缝材料塑料胶泥、 聚硫密封膏、 聚氨酯材料等。 所用的材料承包人必须进行抽检试 验、 监理人通过见证抽检、 平行检测进行抽 检试验， 以确保所用材料质量合格。 2 6 配合比设计和使用 渠道衬砌现浇砼配合 比由承包人根据 设计要求和先用的混凝土用材料，送具有 水利资质的试验室进行配合 比设计 和试 配， 以确定符合设计要求的配合比， 确定各 材料的用量、 砂率、 水胶 比和坍落度 、 扩展 度。现场施工时， 根据现场砂 、 石料的含水 量进行 适当调整形成施工配 合 比，按照施 工配合 比进行称量配料 。所 用的试验室 配 合比和施工配合 比需要监理 机构审批 同意 后方可投入使用。 2 7混凝 土浇筑 采用混凝土衬砌机施 工时 ，需要 连续 及时添加混凝土 ， 且上料 均匀 ， 以保证衬 砌 机能够连续施工。在浇筑的过程中控制衬 砌机的行走速度 和轴 线精 度 ，确保衬 砌质 量，因衬砌机施工相对简单，在此不在详 述。下面主要叙述干支渠( 3 m3 s 流量 以上 ) 的梯形断面的施工。渠底施工采用周边模 板，入仓铺料均匀后采用平板振捣器或滚 动振 捣器振捣 ， 人工 收面施 工 ， 相对简单 ， 质量也易于控制。 ( 1 ) 铺设防渗土工布( 膜) ( 其他相同) 。 边 坡和底板 修 整达到设 计标 准后 ， 按 照设计和施工规范要求，铺设防渗土工布 ( 膜) ， 并对土工布( 膜) 进行固定。 经检查无 误后， 安装边坡或底板模板， 模板安装验收 完成后开始进行混凝土入仓浇筑 。 ( 2 ) 混凝土人仓 。 对 于采 用滑模 和全仓模板 、半仓模板 的方法相同， 对于高差较大的部位 ， 选用溜 槽下料 ，到堆料位置后用铁锨搅拌均匀后 入仓 ， 对于高差不大的边坡直接人仓。 入仓 时要特别注意采用翻铣口人仓 ，切忌抛投 造成骨料分离， 影响振捣质量。 对于每一仓 边坡 的浇 筑 和入仓尽 量做 到连续施 工 ， 争 取在混凝土初凝前完成浇筑。 2 8 混凝土收面、 拆模、 养护 混凝土振捣密实后 ， 应立 即进行收面 。 首先采用木模进行搓平，直到表面泛出水泥 浆 为止 ， 然后用铁模进行压光 即可 。 收面是 渠道混凝土施工的重要工序 ，采用原浆收 面可保证混凝土色泽一致， 表面平整光滑， 提高防渗效果 。 混凝土收面完成后，等混凝土初凝不发生 滑动后拆除 四周边模，手压表面无痕后开始 养护。养护可采用草袋、 普通土工布洒水养 护， 也可采用在混凝土表面喷养护剂养护、 或用塑料膜覆盖养护。养护天数达到规范和 设计要求， 不得低于 l 4 天， 一般达到2 8 天。 综上所述 ， 渠道混凝土衬砌工程 由于板 面厚度小， 施工工序看似简单， 但要达到原 浆收面 ， 达到设计的平整度要求实在不容 易 ， 还有研究改进的空间。 另外 ， 由于人工费 用 的逐 步增加 ，有必要研究专用 的衬砌机 械， 提高机械化水平 ， 加快更新改造步伐。 3结语 宝鸡峡灌区是一个新老结合 、运行多 年的老灌区， 输水以传统渠道为主， 以防渗 防漏为目标的除险加固、更新改造的任务 十分艰 巨。现在 ，随着经济 的发 展和新材 料 、 新技术的广泛应用 ， 渠道 防渗 的方式方 法越来越多， 非常有利于节约水资源。 但渠 道渗漏治理涉及的因素较多，所以还需要 在论证 、 设计 、 施工 、 管 理 、 维修及改造等 方 面多下工夫， 积极推广新方法 、 新材料、 新 工艺， 以及新的管理体制和机制， 以便更好 地解决灌 区渠 道渗 漏治理问题 ，努 力建设 节约型新灌区。陕西 水利 ( 责任编辑 ： 黄 灵芝 ) 、 、