預(yù)制板襯砌渠道運(yùn)行管理與維護(hù)

楊建輝

（甘肅省榆中縣三角城電灌工程水利管理處，甘肅榆中730100）

榆中縣三電灌區(qū)興建于20 世紀(jì)六七十年代，是甘肅省最早的高揚(yáng)程提灌工程，灌區(qū)內(nèi)的干支渠最早使用預(yù)制板襯砌渠道，受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、材料等因素的制約，渠道防滲措施并不到位，在輸水運(yùn)行中常出現(xiàn)滲水、漏水等現(xiàn)象，甚至是塌方事故。在幾十年的運(yùn)行中，通過(guò)不斷積累總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用新型防滲材料及防滲工藝對(duì)渠道進(jìn)行防滲處理，可以使渠道運(yùn)行更加安全，輸水能力更加高效。

1 渠道運(yùn)行過(guò)程中的管理

1.1 對(duì)預(yù)制板襯砌不可預(yù)見(jiàn)隱患的處理

灌區(qū)內(nèi)未改造的渠道老化嚴(yán)重，不可預(yù)見(jiàn)的隱患主要有鼠洞、蟻穴造成的漏洞以及強(qiáng)濕陷性黃土造成的渠道基礎(chǔ)整體下沉。

鼠洞、蟻穴的危害主要存在于高墊方渠段，老鼠在渠堤上打洞筑巢時(shí)咬破防滲材料，輸水過(guò)程中水流順著鼠洞、蟻穴從渠堤中部或底部流出，水在流出時(shí)帶走泥土，使漏洞越來(lái)越大，甚至可以拉垮渠堤。應(yīng)在渠堤上估計(jì)進(jìn)水口，離開(kāi)渠沿約20cm，順著渠堤挖一道寬約40cm 的溝槽，溝槽深度與渠道深度相當(dāng)，如發(fā)現(xiàn)進(jìn)水位置較高有水流出時(shí)，用提前拌和好的水泥土夯填出水洞口，做到迅速止水；如果出水口的位置非常低，用水泥土夯填不一定有效，開(kāi)挖部位距渠道進(jìn)水處較遠(yuǎn)，將溝槽用水泥土夯實(shí)后，水會(huì)順著其他通道流出，有可能造成安全事故，這時(shí)最好申請(qǐng)臨時(shí)停水。

強(qiáng)濕陷性黃土造成渠道基礎(chǔ)整體下沉一般發(fā)生在沒(méi)有防滲材料或防滲材料老化破裂的渠道上，主要是由于地殼運(yùn)動(dòng)或地下水超采水流方向改變致使渠道基礎(chǔ)下沉，初期渠道兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)細(xì)小的裂縫，這時(shí)應(yīng)該加強(qiáng)巡查，看是否再發(fā)生變化。隨著時(shí)間的推移，滲入地下的水不斷增多，裂縫以滲水點(diǎn)為中心向四周延伸，面積不斷變大，這時(shí)渠道周?chē)芽p面積較小，渠道基礎(chǔ)雖有下沉但不影響渠道管理范圍之外建筑物的安全。因?yàn)榛A(chǔ)沉陷已成事實(shí)，停水后必須對(duì)這段渠道進(jìn)行維修，適當(dāng)?shù)某两悼梢蕴岣咝滦耷赖幕A(chǔ)承載力。但隨著裂縫面積地不斷擴(kuò)大，渠道基礎(chǔ)出現(xiàn)明顯下沉，水面寬度顯著增寬，這時(shí)再繼續(xù)過(guò)水會(huì)危及渠道管理范圍之外建筑物的安全，應(yīng)立即停水進(jìn)行處理。

不管出現(xiàn)哪種安全隱患，都應(yīng)采取臨時(shí)搶修辦法使渠道具備正常的過(guò)水條件。通常可以在沉陷渠道內(nèi)鋪設(shè)復(fù)合土工膜或塑料等防滲材料，防滲材料寬度應(yīng)大于渠道周長(zhǎng)，長(zhǎng)度應(yīng)在最外圍裂縫外適當(dāng)向上下游各延長(zhǎng)5～10 m，兩端進(jìn)行止水處理，然后通水，并重點(diǎn)巡查這段渠道，待這一輪次過(guò)水結(jié)束后再對(duì)該渠段重新進(jìn)行防滲維修處理。

1.2 對(duì)預(yù)制板襯砌可預(yù)見(jiàn)隱患的處理

渠道在輸水過(guò)程中夾帶著泥沙，由于老渠道沉降不均勻、小流量低流速輸水等原因致使泥沙沉積在渠底，停水后泥沙中的水分蒸發(fā)，泥沙變得又干又硬，下次輸水時(shí)這些泥沙因密度大不會(huì)被水流帶走，造成渠內(nèi)泥沙不斷沉積，渠道內(nèi)的水位也漸漸壅高，超過(guò)設(shè)計(jì)水位埋下渠堤滲水隱患。

渠面雜草、樹(shù)木是在渠堤表面和預(yù)制板縫內(nèi)自然生長(zhǎng)出來(lái)的，由于渠道輸水造成渠堤比較濕潤(rùn)，雜草、樹(shù)木的生長(zhǎng)阻礙了正常的輸水，不僅使流量無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，也壅高了渠道水位，埋下了渠堤滲水隱患。此外，根系發(fā)達(dá)的樹(shù)木可能會(huì)刺破防滲材料，水順著樹(shù)根流動(dòng)，在渠堤較為薄弱的地方流出，造成漏水事故。對(duì)于此類現(xiàn)象，應(yīng)在春灌前與冬灌前進(jìn)行集中處理。由于預(yù)制板渠道并不是一個(gè)整體，厚度只有5～6cm，并不適合用挖掘機(jī)等大型機(jī)械，最好是人工用鐵鍬進(jìn)行清淤處理。渠深較淺的直接拋扔至渠面，渠深較深的采用接力方式拋扔至渠面或用小型電支卷?yè)P(yáng)機(jī)吊至渠面，經(jīng)晾曬變成散狀土后用農(nóng)用車(chē)?yán)撸詈笃秸们妗?/p>

2 預(yù)制板凍脹破壞的應(yīng)對(duì)措施

冬灌一般于11月底結(jié)束，這時(shí)的夜間溫度已降至零下，停留在預(yù)制板背面的水開(kāi)始結(jié)冰膨脹將預(yù)制板頂出。隨著凍脹次數(shù)的增多，最終造成預(yù)制板滑落。從梯形渠道預(yù)制板滑落的原因可以看出，梯形渠道底部以及渠坡上面凍脹破壞面積較小，凍脹較為嚴(yán)重的一般發(fā)生在渠底上部的第二層或第三層，上一層預(yù)制板凍脹推出后灰縫脫落，預(yù)制板下移，搭在下一層預(yù)制板上并與上一層預(yù)制板灰縫之間產(chǎn)生明顯的裂縫，隨著時(shí)間的推移，預(yù)制板不斷下移，裂縫越來(lái)越大，凍結(jié)的基土消融后強(qiáng)度變小并向下部移動(dòng)，造成底部預(yù)制板膨出，導(dǎo)致預(yù)制板滑落。

在實(shí)際使用中將原來(lái)的梯形渠底改為梯弧形渠底后，凍脹破壞明顯減小，坡面變形程度約為梯形渠道的1/4。一般渠道陽(yáng)坡預(yù)制板滑落較輕，陰坡滑落較為嚴(yán)重。在對(duì)預(yù)制板滑落渠道進(jìn)行維修時(shí)，可以將梯形渠道結(jié)構(gòu)斷面改為梯弧形渠道斷面，用復(fù)合土工膜作為防滲體，在土工膜上鋪設(shè)一層約2cm 厚的砂漿墊層，用M10 砂漿襯砌預(yù)制板，可以取得良好的防滲抗凍效果。此外，在渠道工程運(yùn)行期間要加強(qiáng)管理，勤于檢查，及時(shí)鏟除渠面長(zhǎng)出的雜草、樹(shù)木等，停水期間發(fā)現(xiàn)預(yù)制板有裂縫或者有空洞時(shí)要及時(shí)修復(fù)，以免預(yù)制板繼續(xù)滑落。

3 渠道預(yù)制板防滲襯砌

為了便于運(yùn)輸、襯砌及減少破損率等，干渠常采用80cm×80cm、60cm×60cm 的規(guī)格，支渠常采用50cm×50cm、50cm×40cm 的規(guī)格，預(yù)制板厚度一般為5～6cm。2000年以前預(yù)制板襯砌渠道維修主要鋪設(shè)玻璃絲布進(jìn)行防滲，但玻璃絲布具有壽命短、單卷面積小、施工時(shí)粘接量大、施工質(zhì)量不高等缺點(diǎn)，現(xiàn)在普遍采用復(fù)合土工膜進(jìn)行渠道防滲處理。施工時(shí)先夯實(shí)基礎(chǔ)，對(duì)渠道坡面進(jìn)行修整，嚴(yán)格控制渠道高程。修坡過(guò)量的部位不能用虛土回填，要清理干凈渠道內(nèi)的石塊等雜物，以免將土工膜刺破。對(duì)于大斷面渠道而言，由于土工膜寬度不夠，要將多卷土工膜搭接在一起，用專用工具焊接接縫。對(duì)于小斷面渠道而言，盡可能用整卷土工膜，以減少搭接縫便于施工。土工膜在鋪設(shè)過(guò)程中要檢查有無(wú)破損，如有局部破損應(yīng)及時(shí)補(bǔ)焊黏結(jié)，鋪好后禁止踩踏，然后在土工膜上面鋪設(shè)2cm 厚的砂漿墊層，用于保護(hù)土工膜。砂漿墊層鋪好后開(kāi)始襯砌預(yù)制板，可采用溜板將預(yù)制板運(yùn)到渠底，不能直接將預(yù)制板扔下去。預(yù)制板鋪設(shè)完成后進(jìn)行砂漿勾縫，在實(shí)際施工中常出現(xiàn)砂漿水灰比過(guò)大的問(wèn)題，因此要嚴(yán)格砂漿水灰比，最好用干硬性砂漿進(jìn)行勾縫。完工后，要特別重視養(yǎng)護(hù)工作。

通過(guò)不斷學(xué)習(xí)，吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，完善管理制度，目前渠道管理已形成了一套行之有效的管理辦法，但還存在管理模式落后、施工工藝陳舊、信息化程度不高等問(wèn)題，應(yīng)不斷學(xué)習(xí)新的管理模式、施工技術(shù)以提高渠道管理與維修水平。