某干渠防滲改建工程渠道橫斷面施工方案探討

李宏

【摘要】文章以某干渠防滲改造工程為例，結合渠線地質條件分析了影響渠道斷面施工的主要影響因素，并比選分析確定了最經濟實用的渠道斷面。

【關鍵詞】防滲渠道；橫斷面施工；影響因素；方案比選

1、渠線地質條件

工程區地勢由西北向東南傾斜，地形較為平坦，地貌單一。地層巖性的地基持力層及主要受力層多為粉土，土黃色，稍濕～很濕，結構呈稍密～中密狀態，表層含有大量根系，并夾少量薄層粉砂透鏡體；該層土以粉粒為主，干強度與韌性屬于低～中等，層底埋深大于10m，弱透水性。地下潛水～承壓水混合水水位埋深一般為11～25m，標準凍深為1.50m。

2、渠道橫斷面施工方案確定

2.1 襯砌材料

襯砌材料是渠道設計的重要因素，其會對渠道防滲造成影響。而結合本地區已經施工防滲渠道情況來看，砼板襯砌施工質量良好。同時，工程施工周邊地區缺少卵石等建材，如從遠距離運輸建設材料，勢必會增加工程建設費用。因此，該干渠選用砼板作為襯砌材料是合理的。

2.2 渠道邊坡系數

梯形渠道實用經濟斷面計算中最為重要的參數為渠道邊坡系數。但需注意的是，邊坡系數與其它水力參數存在一定的矛盾關系，增加邊坡系數對于渠道施工有利，而邊坡系數的增加會加大渠道過水斷面面積，并降低渠道水流流速，這會增加渠道水面蒸發量和渠道費用。考慮渠道沿線地層巖性主要為粘土、砂壤土、壤土和粉細砂組成，地層巖性良好；在對各種土質進行了詳細的室內及現場的物理力學試驗，結合相關規定及區域已建工程設計經驗，確定渠道邊坡系數為1.5。

2.3 渠道橫斷面施工方案

根據該地區已建防滲渠道的成功經驗，并綜合考慮當地建筑材料、施工條件和資金等因素，渠道橫斷面型式采用砼板護砌防沖、塑膜防滲、中密度苯板抗凍脹橫斷面結構：

渠道橫斷面如圖1所示，其結構為：①邊坡：自外向里依次為c20預制六棱板6cm、m5砂漿找平層2cm、0.3mm聚乙烯塑模和5cm苯板抗凍體。②渠底：自上而下依次為c20現澆砼板8cm、0.3mm聚乙烯塑模和5cm苯板抗凍體，渠道頂部采用寬×厚=25×6cm的c20砼封頂板，渠堤堤頂寬度為1m。渠道預制邊板伸縮縫橫向每9.5米伸縮縫一道，6cm的聚氨酯砂漿閉縫。渠道采用c20六棱塊預制襯砌，抗凍抗滲分別為F200和W6；每塊六棱塊長度為48cm，塊件分封2cm，并采用C20細粒砼砌縫。封頂板采用C15現澆砼板，每間隔1m分縫一道，縫寬為8mm，并用SBS改性油氈填縫。填方段壓實度≥0.98，干密度1.6t/m，相對密度≥0.75。

參照本地所建類似工程項目的凍脹情況，偏于安全考慮，將最大凍土深度0.65m做為設計凍深。根據本工程的水文地質條件，坡面上部置換比在60～80%之間，坡面下部和渠底置換比在80～100%之間，其置換層厚度分別為35cm和50cm。

設計在襯砌體下鋪聚苯乙烯泡沫板進行保溫，中苯板的厚度取5cm見圖1。

該方案I渠道橫斷面型式具有投資少、施工方便等特點。同時，能夠充分利用建筑材料加快施工進度。

3、工程施工效果分析

工程投入運行之后，對渠道變形情況進行監測，監測時期為冬季，并將其與原渠道同一時期的渠道變形量進行分析，結果如圖2所示。分析變形曲線可知，渠道變形主要以凍脹變形為主，最大變形量發生在陰坡坡頂和渠道坡腳位置，且渠道填縫兩側的變形量有明顯區別。原渠道陰坡、陽坡和渠底的最大變形量分別為71mm、25mm和51mm，而新設計渠道在對應區域的變形量為3.1mm、4.1mm和6.7mm，平均下降幅度達到90%。考慮到區域渠道的安全變形量為10mm，變形量均在安全允許范圍內，這亦說明渠道設計方案較為合理。除此之外，渠道在運行階段防滲效果良好。綜合工程施工進度與建設投入費用，本次方案設計較為合理見圖2。

4、結語

運用此種方式確定梯形渠道斷面可能存在一定的主觀隨意性，但基本可滿足工程建設需求，且工程投資建設費用也會在一個合理的范圍內。綜合分析，工程設計方案較為成功，工程質量可靠，預算合理，對指導本地區渠道斷面設計具有較高的參考價值。

參考文獻：

[1]武永猛，童陽春，吳盛斌，等. 鹽湖鹵水開采中輸鹵渠道實用經濟斷面的確定[J]. 化工礦物與加工，2016，04：65-68.

[2]余長洪，周明耀，姜健俊，等. 灌區節水改造中防滲渠道斷面的優化設計[J]. 農業工程學報，2004，01：91-94.