宁夏骨干渠道砌护情况总结及发展研究

【摘要】宁夏引黄自流灌区自1998年以来，利用灌区续建配套、宁夏扶贫扬黄灌溉工程和水权转换项目累计完成干渠、支干渠砌护206公里。渠道砌护工程主要集中在唐徕渠、七星渠、汉渠和惠农渠等干渠，砌护断面形式主要以梯形、圆弧坡脚梯形和圆弧底梯形断面为主，现将主要骨干渠道砌护情况、现状及成败原因作一分析总结。

【关键词】梯形、圆弧坡脚梯形、圆弧底梯形断

一、第一大类主要以梯形断面为主：

梯形断面砌护形式的典型代表为七星渠、唐徕渠和汉渠砌护工程，现分别总结如下：

1、七星渠

为保证宁夏扶贫扬黄灌溉工程供水，七星渠自2000年开始，对上段28.6公里渠道进行了大规模改造，砌护改造主要集中在干渠9+280（龙王庙断面）至15+550（羚羊寺节制闸上游）和20+250（石璜沟退水闸下）至23+460（大战场泵站），主要砌护型式如下：

19+280-10+000（龙王庙-沙滩桥）段：该段工程自2003年3月10日开工建设，至9月10日完工。该段渠道属于半挖半填渠道，渠道走向为东西向，地质基础为卵石基础，砌护断面采用梯形断面双堤砌护，渠底不砌护，内边坡左堤1：1.5，右堤1：1.75，比降1/6500，砌护型式为浆砌石大脚基础加混凝土板砌护形式，浆砌石基础底宽0.8m，深1m，坡面高度1.2m，坡面上顶厚0.3m，下顶宽0.65m，上部混凝土板厚8cm。混凝土板及浆砌石后设顶厚0.4m，底厚0.8m砂砾石反滤体，反滤体下铺土工布。

该段渠道自运行至今已十一年，砌护断面完好，只有个别浆砌石勾缝脱离。综合分析，笔者认为该段渠道砌护成功的原因有以下几点：一是由于该段渠道施工季节处于春季，施工时间相对较充分；二是施工队伍属运行管理单位管辖，施工质量较好；三是地质条件较好，设计断面防冻胀措施考虑充分；四是由于该段渠道地下水位较高，渠底不砌护可以保证停水期渠堤土壤内水份迅速从渠底排出，降低了渠堤砌护冻胀破坏。

但从防渗角度考虑，该段渠道砌护型式属于半封闭状态，防渗效果不佳。

210+000-15+500（沙滩桥至羚羊寺泵站）段：该段渠道两侧均为农田，受农田补给水作用，地下水位高于渠底0.45-0.7米，而且渠堤土料粘粒含量多，属强冻胀土，渠道砌护设计采取渠道防渗和排除田间渗水两兼顾措施，即在行水期减少渠水渗入田间，停灌后田间地下水又易排入渠内，以减少内水压力和降低地下水位，减轻冻胀破坏。

砌护断面除12+900-13+350试验段采用圆弧坡脚梯形断面外，其余全部选用梯形断面，左堤采用浆砌石基础加混凝土板砌护，右堤采用干砌石笼基础加混凝土板砌护，渠底不砌护。

该段砌护工程自2000年1月10日开工建设，4月10日完工。从目前运行情况来看，此段砌护基本完好，只有1/4段落右堤铅丝笼上第一层混凝土板有向渠中滑移的情况，位移量20cm-50cm不等，分析原因主要为干砌石铅丝笼在包裹土工布时，包裹质量不高，土壤颗粒在地下水的作用下从石缝中流失，导致铅丝笼基础不稳定，有位移，致使混凝土板随之位移。

对于此类砌护型式，从施工和运行角度考虑，基本达到了设计要求，主要成功之处有以下几点：一是干砌石铅丝笼基础设计尺寸合理，保证了基础的稳定性；二是干砌石铅丝笼基础上纵向混凝土底梁在浇筑时同铅丝笼浇筑在一起，保证了整体性，同时保证了上部混凝土板的稳定；三是砌护坡面底部卵砾石垫层，较好的缓解了渠堤土壤的不良影响，对保证边坡混凝土板稳定发挥了较大作用；四是边坡系数设计合理，1：1.75的边坡较好的保证了混凝土板的稳定。

2、唐徕渠

唐徕渠保伏桥至西门桥段（桩号70+600～72+137）渠道为半挖半填渠道，防渗砌护采用浆砌石梯形断面砌护，纵比降为1/7000，设计水深2.61m，渠深3.60m，内边坡1：1.5，梯形断面平底宽23.5m，开口宽31.90m，设计流量为90m3/s。

此渠段砌护型式标准较高，渠道坡角采用浆砌石砌护，砌护高度为1.7m，浆砌石上层铺设200mm厚C20现浇砼，面层铺设φ8@150×150钢筋网；渠底采用400mm厚C20现浇砼，面层铺设φ8@150×150钢筋网，下铺复合土工膜和150mm砂砾石垫层。渠道两侧均设7.0m交通道，渠道两侧墩帽上均设1.25m高的青白石栏杆。

此段渠道于2003年3月10日开工建设，4月5日完工，有效工期27天，该段砌护工程单公里造价为650万元左右。由于该段砌护工程施工时间短、现浇混凝土工程量大、施工场地狭小，各施工单位虽然只有300多米的施工任务，但还是感觉施工较为紧张，主要困难集中在现浇混凝土的浇筑受施工工艺和温度影响较大，导致工期紧张。

对于此类砌护型式，从施工和运行角度考虑，基本达到了设计要求，主要成功之处有以下几点：一是渠底混凝土设计标准高，既保证了防渗要求，又充分满足了抗冻胀的要求；二是从长期运行与投资的关系考虑，虽然一次性投入较大，但运行费用较低；三是边坡系数设计合理，较好的保证了混凝土板的稳定；四是景观效果看，此类砌护易于在渠道穿城市段落中推广。

3、汉渠

汉渠自1999年至2002年利用续建配套项目共砌护渠道10.98公里，利用水权转换项目砌护渠道3.44公里，累计完成渠道砌护14.42公里，占汉渠总长的三分之一左右。

砌护型式均采用浆砌石大脚基础加混凝土板护坡梯形断面，边坡除梢段2.15公里采用1：1.5边坡外，其余边坡均采用1：1.25，渠底均未采用混凝土板砌护，为半封闭结构型式。因渠首3.44公里（桩号0+000-3+436）和渠稍2.15公里渠道为半挖半填渠道，因此渠底未铺设土工膜，其余段落为填方渠道，渠底均铺膜并覆土60厘米。砌护型式详见图1-3-1。该类砌护断面单公里造价120万元左右。

汉渠砌护工程从整体效果看，填方段渠道砌护效果良好，均达到了设计要求和标准，但渠首和渠稍段阴坡砌护均存在边坡混凝土板和浆砌石基础变形、滑塌破坏，笔者认为主要原因如下：一是由于施工有效工期短（20天），砌护距离长（一次性砌护3.6公里），在施工过程中，施工单位存在为了赶工期而放松施工质量的情况。二是施工季节处于春季，阴坡渠堤土壤含水量高，未完全解冻，在土方回填过程中冻土层处理不彻底。三是从现场破坏情况看，施工过程中可能存在土方回填断面小、回填质量不高的问题。四是由于设计边坡为1：1.25，边坡稳定性处于不稳定状态。五是运行管理单位因资金原因，未及时对出现的破坏段落进行维修。

二、第二类主要以圆弧坡脚梯形断面为主：

1、昌渠、唐徕渠

2009年春季实施的昌渠13.2公里砌护工程和2009年秋季实施的唐徕渠罗渠桥段7.3公里渠道砌护工程采用圆弧坡角梯形全断面砌护形式，断面型式同秦渠穿吴忠城市段渠道砌护工程，不同的地方主要为圆弧坡角浆砌石上部增加15厘米C20现浇混凝土。此类砌护结构型式是在总结以往砌护经验的基础上，为保证坡脚浆砌石的稳定性和防冻涨破坏而进行的改进。

三、第三类主要以圆弧底梯形断面为主：

此类砌护断面型式适用于中小型渠道砌护工程中，在宁夏引黄灌区骨干渠道砌护中应用案例较少，因此，此处不作详细探讨。

四、结论

综上分析，建议砌护断面选择应优先考虑圆弧坡脚梯形断面；防冻涨设计中应大力推广新材料苯板的使用；混凝土板标号选用C20混凝土更为合理；混凝土板板厚选用5-7厘米。