試析防滲渠道的施工常見問題

□王榮幸（南京明瑞建設集團有限公司）

0 前言

在農田水利系統的建設中，渠道可以為水資源的輸送提供必要的支持與保障。通過渠道輸送水資源，能夠滿足水利資源遠距離、大范圍調度的要求，在提高水資源綜合利用率方面有著非常重要的意義與價值。渠道工程的建設質量將直接對防滲水利資源的調配效果與水平產生影響。但在一些特殊地段，如濕陷性黃土地區，防滲渠道工程施工中會存在一定的問題，影響渠道施工的順利開展。文章結合實例，分析防滲渠道施工中常見的問題，并提出相關的應對措施。

1 工程概況

湯山防滲渠道位于南京市城區以東，距離南京市城區距離為30km，防滲規劃灌溉作用面積為1400hm2，渠道總長度38.70km。

工程項目建設的主要目的是：根據本防滲在灌溉方面的新要求，對防滲內的主要干渠、支渠進行新建，同時合理開展干渠新建工作，進行配套項目改造，通過以上施工，促進本防滲內農業基礎設施條件的改善，優化防滲水資源利用率的，對防滲農業種植結構進行調整。本階段規劃方案中，建設階段為2013年12月28日至2014年6月30日，共計劃實施高效節水面積1400hm2，水利配套設施項目有：灌溉泵站5 座，水閘3 座，滾水壩1 座，整治河道2.56km，防滲渠道38.70km 等，項目總投資為3210 萬元。

2 地質條件特殊性

渠道工程施工現場黃粘土分布范圍廣，且土體厚度較大的，黃粘土存在的濕陷性特點是影響本工程施工的最主要地質問題。已有的研究中顯示，對于成因不同并且深度的不同的黃粘土而言，其濕陷性特征的表現也有一定的差異性。根據工程前期勘察階段所得到的相關數據，主要分布為大厚度原生黃土，同時兩條大沖溝底部也可見部分此生黃土。在其他小沖溝位置，次生性黃土覆蓋于原生性黃土之上，厚度多在2.00m 以內。

圖1所示為本防滲渠道工程所處區域內原生黃土濕陷性變形系數與至地表深度之間對應關系的曲線圖。根據圖1來看，本區域內，隨著黃土深度的不斷增加，與之相對應的濕陷性系數有逐步降低的趨勢。根據規范，在200kPa 的標準壓力作用之下，本區原生性黃土地表以下15.00m 范圍內所對應的濕陷性系數取值在0.02～0.59 范圍內，可評定為弱—中等濕陷性黃土，原生性黃土地表以下15.00m 上所對應的濕陷性系數取值在0.04 ×10-1～0.07 ×10-1范圍內，可評定為非濕陷性黃土。根據地質條件的特點進一步展開對防滲渠道施工問題的研究工作。

圖1 原生黃土濕陷性變形系數與至地表深度對應關系曲線圖

3 施工中常見問題及應對措施

3.1 渠道底部塑料薄膜鋪設中存在問題

干渠襯砌工程按照設計要求，干渠底下方60.00cm 位置需要鋪設塑料薄膜，鋪設厚度控制為0.20mm。在塑料薄膜鋪設前，首先需要應用機械化方式對渠道底部土方進行開挖，然后人工進行平整。塑料薄膜鋪設時按照水流方向鋪設，通過滾放方式實現，薄膜搭接長度為30.00cm。在渠道底部塑料薄膜完成鋪設以及搭接作業后，于干渠底部進行土方回填以及壓實操作。但在實際操作中發現塑料薄膜有嚴重變形收縮問題，直接對塑料薄膜的鋪設效果造成了不良影響。

通過施工人員本工程現場條件的分析，認為出現此問題的主要原因是：在渠道工程中，節水改造環節土工薄膜鋪設過程當中，其施工寬度是以渠道工程凈寬為標準進行計算的。然而在實際施工過程當中，雖然渠道底部以人工方式進行了平整處理，但渠道底部土方仍然存在起伏波動的問題。同時，受到地區濕陷性黃土地質條件的影響，部分渠段內底部有大量淤泥質土，在渠道底部土方回填過程當中，塑料薄膜容易受壓變形并產生收縮。

為了解決該問題，渠道工程施工過程當中，采取了如下幾個方面的措施來應對：首先，在施工過程當中，對塑料薄膜的鋪設進行嚴格控制，薄膜鋪設前安排專人檢查其是否干燥無水，同時將塑料薄膜與支持面貼緊，充分排除下方對多余空氣；其次，在渠道底部土方回填的過程當中，需要自一段逐步過渡至另一端，在排除明水以及空氣的同時，避免塑料薄膜下出現雜物而造成懸空或褶皺的問題。

3.2 渠坡坡腳塌陷問題

隨著施工進程的開展，部分渠段出現混凝土護坡下部第一行板塌陷的問題。受到此因素的影響，導致的渠道坡腳位置縱向接縫中出現明顯裂縫，在渠道工程運行后，渠水可能會通過這些裂縫進入混凝土板材下方，在冬季低溫條件下出現凍脹現象，最終破壞渠坡結構的完整性，對渠道的正常運行造成不良影響。

在防滲渠道改造項目中，渠道底部兩側分別設置漿砌石混凝土封頂齒墻，在齒墻砌筑環節中，為了方便施工，直接在齒墻與坡腳連接的位置開挖工作面，在齒墻砌筑作業完工后，由于本區域內的空隙較小，因此土方回填與夯實作業難度較大，容易造成土方回填不密實的問題，受到土方沉陷的因素影響，導致坡腳第一行襯砌預制板極易發生塌陷問題。除此以外，施工過程當中，現場作業人員缺乏管理經驗，在土方回填階段中沒有執行嚴格的質量控制措施，也是導致渠坡坡腳塌陷的主要原因之一。

為了解決該問題，在渠道工程施工過程當中，采取了如下幾個方面的措施來應對：首先，在渠道工程基礎齒墻進行砌筑作業的過程當中，嚴禁在靠近坡腳的一側預留施工作業面，以免坡腳超挖對后續工序的施工造成影響；其次，在渠道土方回填的過程中做好監督控制工作，安排工作人員專門負責使用鐵錘等工具進行分層夯實，確保土方回填密度符合要求。與之相對應的土方分層夯實操作圖如圖2所示。

圖2 土方分層夯實操作圖

3.3 渠坡橫向伸縮縫兩側襯砌板凍脹問題

渠道襯砌環節施工過程當中，渠坡每間隔12.00m 需要設置一道橫向伸縮縫。伸縮縫設計標準為6.00cm 厚度，底層為砂漿層，厚度為2.00cm，中間層為瀝青膠泥層，厚度為2.00cm，上層為砂漿層，厚度為2.00cm。在冬季低溫條件下，渠坡橫向伸縮縫兩側襯砌板存在凍脹破壞的可能性。

產生問題的原因主要是施工過程當中，因施工方案不合理，導致瀝青膠泥層的膠泥填量沒有達到設計要求，同時砂漿使用量高，原料標號高，造成伸縮縫強度過高，也是導致襯砌板出現凍脹問題的主要原因。

為了解決該問題，在渠道工程施工過程當中，首先對設計方案進行合理改進，具體是對伸縮縫設計方案進行合理優化，原方案中底層砂漿層替代為油氈，中間層設置為瀝青膠泥層，上層維持鋪設2.00cm 厚度砂漿層。改進方案中，一方面降低了砂漿層的鋪設厚度，減少了砂漿的使用量，另一方面，將膠泥層厚度自原方案的2.00cm 提高至4.00cm，從而提高瀝青膠泥填量。與此同時，砂漿標號自原方案中的M10 下降至M7.5，避免因伸縮縫強度過大而造成的襯砌板凍脹問題。

4 結語

文章結合防滲渠道工程施工實例，對濕陷性黃粘土地質條件影響下，在渠道工程施工中常出現的問題進行了分析，同時提出了相應的解決對策，以達到規范施工質量，提高渠道工程整體施工水平的目的。以上經驗能夠為后續同類渠道工程建設施工奠定基礎，為防滲渠道工程施工管理水平的提高提供支持。

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