渠道防渗衬砌技术在武陵灌区中的应用

摘要：武陵灌区水利骨干工程始建于1960年，灌区规划、设计、施工以及管理方面存在诸多问题，导致灌区工程发挥不了根本作用。本文通过分析该灌区具体现状，找出灌区工程相应的问题，对其进行改造。阐述了渠道防渗衬砌技术在该灌区改造中的应用。

关键词：防渗衬砌技术；农田灌区；工程应用

中图分类号：TU528.32 文献标识码：A 文章编号：

1、概述

武陵灌区水利骨干工程灌溉面积12.2万亩。灌区主要水源为武陵水库、江头水库和木岭水闸，干、支渠渠道总长142.425km，建筑物256座，渠首合计引水流量16.5M3/S。灌区作物以水稻、花生、蔬菜、大蒜、豆类为主，经济作物有红橙、荔枝、龙眼、香蕉等优质水果。

经过40多年的运行，灌区渠系工程日渐老化，渠道淤积、渗漏以及渠系建筑物破损坍塌现象严重，80％的干支渠达不到设计引水能力，渠系水利用系数仅为0.4。2006年以来，通过灌区节水配套改造项目资金的投入，对干、支渠开挖疏浚66.364km；对干、支渠衬砌防渗37.935km；新建渠系建筑物128座。收到了良好效果。

2、防渗衬砌技术在灌区中的应用

为了充分挖掘老灌区的工程效益，减少渠道渗漏损失，提高渠道水利用系数，渠道防渗衬砌改造工程遵循因地制宜、就地取材的原则，要求达到输水能力符合设计要求、渠道断面规则完整、水流平稳均匀、渠道边坡稳定、输水安全可靠、防渗效果满足《渠道防渗工程技术规范》要求的目的。

2.1.渠道纵横断面设计

2.1.1纵断面设计

(1)渠道防渗衬砌段必须与上、下游渠道合理连接，使其各级流量下的水面衔接平顺。

(2)衬砌渠道的比降必须保证支渠正常引水。

(3)实测渠道纵断面设计图中应示出原渠底线、设计渠底线、设计水深、加大水深、衬砌顶高线以及渠系建筑物位置等内容。

2.1.2横断面设计

(1)衬砌渠道断面形式

武陵灌区干支渠均采用梯形断面。

(2)边坡系数：灌区渠道一般采用1：1.5的边坡系数；对地质条件比较复杂的填方渠道或地下水位很高的经多年运行存在稳定问题的边坡系数，应通过边坡稳定分析计算确定。

(3)渠道横断面设计图：标准横断面设计图上应标示出衬砌后砌体的表面线、渠堤线、渠岸高边坡线和地面线等，同时列出渠道水力要素表。为准确计算工程量，应按25m间距实测渠道横断面图。

2．2防渗衬砌设计

2.2.1衬砌材料

(1)渠道防渗工程材料包括土石料、混凝土等。

(2)灌区渠道防渗主要采用混凝土结构。

2.2.2混凝土护坡

(1)护坡混凝土的设计等级为C20。

(2)护坡混凝土材料中的水泥采用R32．5号以上的普通硅酸盐水泥。

(3)混凝土护坡衬砌厚度为8cm～12cm。

(4)混凝土护坡的伸缩缝按每5m设置一道，缝宽为1.5cm-2cm，缝内填沥青砂浆，其中沥青砂浆的配合比采用沥青：水泥：砂=1：1：4(重量比)。

2．3渠道衬砌施工

2.3.1施工条件

灌区每年放水180d-210d，渠道防渗衬砌施工期一般安排在10月～次年的3月停水期。建筑原材料全部由施工单位自行采购。工地用电一般可就近接用农网低压电源，部分渠段需用自备发电机发电。工程所在地对外交通多半为乡村道路。工程范围内的大部分渠顶，整修后可通行农用车，运输条件比较困难。

2.3.2主要施工方法

按照施工规范和施工详图要求，渠道防渗衬砌施工，遵循清淤、拆除、清基、放线、土方回填、整形、混凝土浇筑、养护等施工工序，专业队伍施工，机械拌和、机械振捣。

(1)渠基土处理。在渠道清淤、拆除和清基工序完成后，首先要测量放线，然后严格按照规范要求，进行土方回填。回填一般采用蛙式打夯机，辅以人工夯填。渠道整形均采用人工挂线精整，其2m检尺平整度不超过4-5mm。

(2)混凝土施工。首先要采购好原材料，并进行混凝土配合比设计，然后，通过测试现场骨料的含水率，对配合比进行修正，作为施工配合比加以应用。

1)原材料。水泥必须选用质量好、信誉好的产品，水泥品质符合国家标准。砂石料质地坚硬、级配合理，符合国家标准规定。混凝土用水要求是能饮用的清洁水。

2)拌和。采用机械拌和。水泥、砂、碎石等原材料按质量计，水按质量折算成体积。称量的偏差严格控制在4-1％左右。

3)运输。采用机动车运输。运至浇筑地点的混凝土，应满足浇筑规定的坍落度，当有离析现象时，必须在浇筑前进行二次搅拌。

4)浇筑。混凝土浇筑施工分渠道边坡混凝土浇筑施工和渠道底板混凝土浇筑施工，在进行边坡混凝土浇筑时，先对边坡面削坡施工时留下的土屑进行清理，对局部石基边坡予以洒水湿润，然后根据施工图放坡顶高程线，并预留好伸缩缝，在伸缩缝位置放置并固定伸缩缝板，伸缩缝板宽8cm-12cm，长度根据边坡高度定，然后在两伸缩缝间浇筑混凝土，浇筑时采用人工打铲入仓，边铺边由上而下进行拍实，使浇筑面与坡面平行，坡面混凝土每浇筑5m为一板，每5m设伸缩缝1条。一板混凝土铺满后，用平板振动器进行全面振捣，再由人工抹平收浆，然后再隔仓浇筑。在混凝土初凝前，取出伸缩缝板。

底板混凝土浇筑一般在边坡混凝土浇筑完成后进行，浇筑前先对边坡混凝土浇筑时留下的残留物进行清理，同时检查渠底开挖高程是否符合设计要求，浇筑时从一个伸缩缝开始，首先在伸缩缝处铺设并固定伸缩缝板，然后自伸缩缝板向一侧摊铺，摊铺时边铺边平整，同时采用平板振动器进行振捣，振捣完毕后再由人工抹平收浆，然后再隔仓浇筑。在混凝土初凝前，取出伸缩缝板。

5)养护。混凝土浇筑完成后，采用洒水保湿的方法对混凝土进行养护，养护时间为28d。

6)伸缩缝施工。伸缩缝按照设计要求宽度在浇筑混凝土时予留。填塞沥青砂浆时要保证缝内混凝土面清洁干燥，灌缝时应边坡方向自上而下缓慢灌注，溢出缝外的沥青砂浆，冷却后铲掉。

3、结语

针对渠道防渗多为旧渠改建工程，解决的侧重点是漏、堵、险等问题，因此，工程实践中应根据渠道原有结构形式、防渗要求、料源情况、投资及施工技术条件等来确定采用的措施。近几年来，在渠道防渗衬砌的设计和施工中，沿用高新技术，改善灌区运行条件，充分利用有限水资源，发挥出现有水利工程应有的效益。

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