燈塔灌區東干渠防滲砌護方案比選及施工探討

劉鳳麗

(北票市龍潭水庫管理處，遼寧 北票 122124)

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燈塔灌區東干渠防滲砌護方案比選及施工探討

劉鳳麗

(北票市龍潭水庫管理處，遼寧 北票 122124)

文章以遼寧省燈塔灌區東干渠改造工程施工為實例，通過考慮干渠不同渠段地質狀況，在進行防滲方案比選分析的基礎上，針對不同段渠道砌護技術進行探討，實現了對干渠功能的有效恢復，對類似灌區干渠改造施工提供借鑒與參考。

灌區；干渠改造；防滲；方案比選；分段砌護

東干渠為遼寧燈塔灌區東部修建的一條地勢較高的干渠，地處太子河流域，擔負著遼陽、鞍山等地的防洪與農業灌溉任務，是保護地方安全的重要屏障之一。干渠全長102 km，流量80 m2/s，灌溉面積達3.8萬hm2，渠道自20世紀80年代建成以來，已運行30多年，工程老化嚴重，加之整個干渠襯砌率相對較低，存在較為嚴重的滲漏問題，灌溉高峰期下游常發生供水不足的現象，急需對其進行改造[1-4]。此次改造充分借鑒其他干渠改造工程相關經驗，在參照不同渠段實際情況的前提下，提出針對性的砌護方案，實現良好的綜合治理效果。此次改造范圍涉及東干渠分水閘至渠稍閘(43+684～113+512)，全長共計65.24 km。

1 干渠防滲砌護方案比選

東干渠改造工程的核心為渠道砌護，而砌護的關鍵節點則是能否實現有效的防滲。東干渠位于太子河流域洪積扇，兩側多為農田，東西堤岸分別采用填方與挖方的方式修建，西側堤岸水位相對較高，采用全斷面砌護方式會導致斷面過多縮小，同時所需回填土方量較大，而干渠沿線土料不足，難以滿足施工需求。因此，本文針對性地提出3種防滲砌護方案進行對比選擇[5-6]。

1.1 方案一：全斷面、全段落防滲砌護

采取全斷面剛性砌護方案，兩側渠坡腳選用混凝土圓弧坡腳，厚度250 mm，坡腳上部采取“混凝土預制板+厚土工膜+厚保溫板”的綜合砌護方式，三者厚度分別為60 mm、0.3 mm和80 mm；干渠底部選用“混凝土預制板+厚土工膜”的砌護方式，厚度規格同渠坡。左側邊坡坡腳基土內布設縱向排水管，并每間隔300 mm布設一組橫向排水管，以便于將地下水排入干渠內，排水管均使用反濾層與土工布進行外包。

1.2 方案二：全段落砌護，部分斷面防滲

干渠東側堤岸土質疏松，但防護對象眾多，故采用防滲砌護；干渠底部滲漏量經測定達滲漏總量的六成，故渠底采用防滲砌護；西側堤岸水位相對較高，易發生邊坡滑塌，但滲漏量較小，同時考慮渠道側向補水較強，全封閉砌護會導致側向水壓對砌護混凝土板的破壞，故采用金屬格網石籠透水砌護。具體參數為：東側邊坡采用和方案一相同的防滲砌護方式；西側邊坡選用規格1000 mm×1000 mm的格網石籠進行砌護，格網厚度300 mm。選用這種砌護方式一方面考慮干渠沿岸砂礫石豐富，取材方便，另一方面石籠透水性良好，可為側向水供給提供通道。

1.3 方案三：只對東側堤岸進行高標準防滲砌護

考慮東干渠兼具防洪任務，其防護對象主要集中于東側堤岸防護范圍內，故僅對東側堤岸進行防滲砌護，堤岸砌護方式與方案一相同，渠底與西側堤岸保持原狀，不進行砌護處理。

1.4 方案比選

對上述3個改造方案的總投資、土方回填量、改造后滲水量3個參數進行計算比較，具體見表1。

表1 不同方案工程參數比較

由表1可知，方案一滲漏量最小，方案三僅對渠道一側堤岸進行防滲，成本最低?？剂看舜纹鲎o改造工程的目標在于實現灌區節水，故方案三不予采用。方案一所需土方量較大，而東干渠沿線回填土料不足，遠距離運輸成本高，同時采取全斷面防滲砌護，影響西側堤岸地下水側向供給，并易因側向水壓破壞混凝土板；而方案二不僅所需回填土方量較少，成本較低且能夠有效解決方案一所含問題，故確定方案二為最終方案。

2 渠道分段砌護施工分析

砌護作業時應充分考慮不同渠段工程狀況的差異，針對性的提出不同渠段的砌護施工方案

2.1 干渠分水閘至公路橋段(43+684～61+520)

該渠段流量設計值為25～36 m2/s，東南走向，渠道左側挖方施工，右側填方施工，填方高度3～4 m，地下水位靠近渠底，渠內春季有明水。該段渠道不存在洪水入渠現象，但渠底土質多為細沙，滲漏嚴重，同時左邊附近為灌溉區，農田浸水影響嚴重，故該段砌護重點在于防滲與左邊防凍脹。具體施工方案為：左邊選用格網石籠進行砌護，以便于地下水側排，石籠尺寸1000 mm×1000 mm，渠坡下部1.146 m處選用厚300 mm的格網石籠進行砌護，同時為避免堤岸細小顆粒的流失，在石籠下部布設土工布充當反濾層；石籠護坡上部選用板膜結構，自下而上依次布設50 mm苯板、0.3 mm塑料薄膜、30 mm水泥砂漿、60 mm混凝土預制板。渠底選用0.3 mm塑料薄膜和200 g土工布進行復合防滲并在上部鋪設600 mm砂礫石。右邊坡腳為C20混凝土圓弧坡腳，厚

300 mm，混凝土中布設鋼筋網，鋼筋直徑6 mm，渠坡采用同左側相同的板膜結構。

2.2 公路橋至東線高速路始點段(61+520～89+680)

該渠段流量設計值為9～21 m2/s，渠道左側挖方施工，沿途分布5座滯洪庫，均臨近干渠，庫內汛期普遍存在蓄水；右側填方施工，填方高度7～9 m。渠道周圍土層多為砂巖，地下水位靠近渠底，渠內春季有明水。鑒于滯洪庫周邊土層透水系數較大，渠道左側堤岸汛期易發生滲水滑塌。5座滯洪庫下部無隔水層，蓄水滲漏點均位于后壩坡坡腳(干渠左側渠頂)。

該段渠道施工參照干渠分水閘至公路橋段施工方案，但右邊混凝土圓弧角改為250 mm，邊坡苯板厚度依照流量變化進行相應調整。同時鑒于該段渠道右側堤岸填方高度較大且回填材料均為滲透性較強的砂巖與壤土，故需要在右側堤岸外坡腳處布設厚500 mm的砂礫石充當反濾層。

2.3 東線高速路始點段至稍閘段(89+680～113+512)

該段渠道，走向南北，左側挖方施工，右側填方施工，填方高度3～5 m。渠段左側有大型滯洪庫一座，相距渠道2 km；渠道周圍土層多為砂巖，地下水位靠近渠底。渠段流量設計值為2～7 m2/s，數值小，故全段可使用全斷面防滲砌護，砌護斷面選用弧形底梯形，渠底鋪設C15現澆混凝土300 mm，混凝土中布設鋼筋網，鋼筋直徑6 mm；渠道邊坡選用板膜結構砌護，自下而上依次布設80 mm苯板(右側不布設)、0.3 mm塑料薄膜、30 mm水泥砂漿、60 mm混凝土預制板。

3 結 語

通過上述方案比選和施工探討，該干渠改造施工要充分考量干渠灌溉、防洪多方面需求，在有效選擇渠道砌護方案的同時還必須兼顧渠道防凍脹、防滑塌及地下水排放等需求，針對性地根據不同渠段實際進行因地制宜的砌護施工。此次改造施工后，東干渠節水狀況獲得明顯改善，不僅充分滿足了灌區農田需求，同時對于干渠的凍脹破壞與地下水側壓破壞實現了有效防護。

[1] 劉鋒吉.渠道防滲工程技術在產芝水庫灌區總干渠中的應用[C]//《建筑科技與管理》組委會.2015年12月建筑科技與管理學術交流會論文集,2015:2.

[2] 牛赟,賈小蓉,曹麟,等. 固擴工程南城拐子支干渠補灌區節水改造[J]. 人民黃河,2015(2):142-144,148.

[3] 張建斌,陸立國,唐華. 青銅峽河東灌區東干渠渠道襯砌方案分析[J]. 人民黃河,2014(9):137-140.

[4] 田林鋼,努爾曼古麗·艾爾肯,阿不力米提. 新疆藏桂鄉支渠防滲設計中主要參數問題研究[J]. 華北水利水電學院學報,2013(3):59-62.

[5] 李璨. 雪野水庫灌區節水改造可行性研究[D].濟南：山東大學,2013.

[6] 朱克斌. Z灌區續建配套與節水改造項目可行性研究[D].南京：南京理工大學,2013.

劉鳳麗(1981-)，女，工程師，主要從事農田水利研究工作。

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2096-0506(2016)10-0071-02