永舒榆灌区渠道防渗技术综述

2011-08-15于会玲严学刚

黑龙江水利科技 2011年6期

于会玲，严学刚

(吉林市水利水电勘测设计研究院，吉林132013)

吉林省永舒灌区规划灌溉面积2.41万hm2，目前有效灌溉面积1.95万hm2，水分生产率0.57，灌溉水利用系数0.54，实际灌溉定额14 490 m3/hm2，灌溉保证率为65.7%。灌区节水续建配套项目工程从1999年开始被国家发改委(原国家计委)、水利部批复列项。工程实施以来，已完成干渠整治64.4 km，干渠衬砌6.94 km，干渠衬砌率8.04%，支渠衬砌38.58 km，支渠衬砌率44.66%，分干护岸0.6 km，渠系建筑物497座，其中完好340座，完好率为68.4%，配套率为86.14%。

永舒灌区有许多建筑物年久失修，带病运行，部分渠道上缺少必要的交叉建筑物，使建筑物的完好率、配套率仍然很低。渠道长度不够，断面不达标，灌区土质不好，渗漏严重，渠道的衬砌率低。经过这几年的节水续建项目陆续实施，有了很大的改善。因此，建好渠道防渗工程提高现有水利工程效益，提高渠系水利用系数，实现灌区配套设计灌溉面积的目标具有重要的意义。

1 渠道防渗的作用

永舒灌区渠道防渗主要作用有以下4个方面:

1)提高渠系水利用系数，扩大有效灌溉面积。

2)减少渠道渗漏对地下水的补给，有利于灌区土壤浸没的防治。

3)渠道防渗后，渠道断面和建筑物尺寸相对可以缩小，渠床稳定性得到加强，从而节约工程投资和运行费用。

4)防止渠道冲刷、淤积、坍塌及杂草滋生，保证输水能力。

2 渠道防渗技术形式

永舒灌区干、支、斗、农渠数量较多，流量大小各异，因渠道衬砌都是在已建工程的基础上进行的。因此，选择合理的断面形式，既可减少工程回填量，缩短工期，降低成本，改善水流条件，减少淤积，同时减轻冻胀破坏，延长工程寿命。

近年来，灌区渠道防渗断面结构形式是根据工程具体情况确定的，主要考虑因素有工程附近的回填土料来源、施工工期、设计要求、施工质量及施工机械等条件，并结合灌区多年防渗实践经验和渠道流量大小确定。

2.1 渠道衬砌断面形式选择

1)“U”形渠槽衬砌断面形式，宜在斗农渠及小断面支渠上推广应用。目前，已有这种形式的小断面“U”形衬砌机，机械化施工程度较高，质量有保证。

2)混凝土弧形坡脚断面形式，宜在分干、支渠上推广应用。

3)对分干、干渠设计流量在10 m3/s以上渠道宜用梯形和平底弧角梯形断面。

2.2 渠道衬砌结构形式的选择

灌区渠道衬砌结构形式的设计，主要从渠道衬砌断面的形式和抵抗破坏等角度出发，采用现浇混凝土板，混凝土板厚度6～10 cm，边坡系数1∶1～1∶2，混凝土标号为150#。但对于采取措施也难以降低渠道基土水分的挖方渠道，还应从提高基土温度、降低基土水分、施工及质量要求等方面考虑，可在混凝土板下铺设防渗膜料和坡角处设无沙混凝土块排水，并按规范要求合理分缝。

3 渠道防渗施工技术

3.1 施工程序

对原有渠道进行护砌时，施工程序为:伐树挖根→清淤去杂→测量放线→土方粗略开挖、回填夯实→断面放线、精确作出基面→铺设伸缩缝、立模→提前洒水润湿基面→混凝土养护。每道工序施工单位按规范的要求实行“三检制”自检合格后报监理签验，上道工序检查验收合格后，方可进行下道工序。

3.2 混凝土浇筑工艺

灌区渠道防渗断面多为梯形，混凝土浇筑采用“三次浇筑成形法”和“一次浇筑成形法”。即干渠、分干渠断面较大，坡底设有纵缝，先浇底;支渠断面较小，可不设纵缝，一次浇成。成为确保混凝土块面平、线直，原浆抹光，做到整齐、美观，提出了以下4条具体要求:

1)合理分缝:沿渠方向每5 m设一横缝，底宽超过3 m在坡角设两道纵缝，坡长＞5 m，在坡上设一道纵缝，伸缩缝采用防渗性能好的团孔沫塑料板，厚度1.5～2 cm，宽度6～10 cm。混凝土浇筑时，将其与钢模用卡子固定好，避免混凝土入仓振捣过程中闭孔塑料板向上移动。

2)混凝土护砌基面:为保证混凝土坡面平整，确保设计厚度均匀，经土方回填后的土渠坡面即建基面，平整度＜ ±5 mm。

3)模板为防止混凝土浇筑模板变形，引起边线不直，选择强度高、刚度大、表面光洁的槽钢，高度同衬砌厚度。

4)外观工艺:混凝土护砌要跳仓浇筑，既能保证伸缩缝平直，也便于检查质量，顺渠方向在两坡角线、衬砌顶、渠堤内外分肩分别挂线，控制上面高程，确保8条线顺直，同时采用圆形钢质滚杆平仓，长度比分块尺寸长1 m左右，结合手工电动小型泥抹抹面，做到上面平整，原浆收光。

3.3 施工要点

1)开挖土方须提前排水凉晒，而后清淤除去杂草及有机质腐殖土等，开挖土方时要精确放线，准确开挖，严禁超挖。

2)回填夯实土方前，渠坡部位要先做成台阶状，分层夯实，夯实厚度20～30 cm，超填宽度视渠道断面及回填方量，一般控制在20～50 cm，确保削坡后建基面不出现虚方，干密度达到规范要求。

3)混凝土进行水灰比、配合比、塌落度和易性试验，各项指标须符合规范要求。

4)混凝土浇筑前，要提前对土基面进行洒水湿润，用细沙渍缝，再用扫帚清除仓面浮土等，防止混凝土入仓后失水提浆困难，不能原浆抹面。

5)混凝土振捣器应使用表面振动器。振动器的功率在1.5～2 kW，混凝土振捣时采用上行振捣下行不振的方法，振动板应匀速前进，行进速度1.52.0 m/min，振捣遍数为2～3遍，振动板重叠宽度15cm左右，振动出浆后先用水泥抹或电动手工泥抹抹面，后用铁泥抹收光，待23 h后再进行光洁度处理。要求随振、随抹、随光，严禁水泥砂浆粉面。确保混凝土的密实度、强度、平整度和光洁度。

6)严把混凝土养护关，防止混凝土发生干旱或冻害。

4 渠道防渗规划设计技术问题处理

4.1 统筹规划，发挥整体效益

国家对灌区进行续建配套与节水改造，无疑对灌区注入了活力，带来了发展机遇。但是，能干几年，没有明确指示，致使灌区在搞年度规划时，本着先急后缓的原则，对渗漏、滑坡严重渠段及卡脖子工程先施工，遍地开花，没有系统性。应该先上后下，先干渠后支渠，干一片成一片，配套一片，这样才能发挥工程整体效益。

4.2 渠道防渗断面

渠道防渗是按原设计断面衬砌，还是按新设计断面衬砌，必须进行方案比选。因为我们的续建配套，不是新建灌区，渠道已经不存在，这就是实情。如果渠道按新设计断面衬砌，是必会存在回填土源、渠道与原建筑物协调，投资增加这些问题;如果按原设计断面衬砌，同样流量和比降下，渠道水位降低，下一级渠道引水流量难以满足要求，只要有办法来满足各级渠道输水、配水要求，可采用原设计断面衬砌。