北疆供水工程渠道的破壞原因分析及處理舉措探究

【摘要】在渠道破壞的情況下，能夠直接導致諸多不良影響的發生，例如產生水害事故、輸水阻塞、增添工程管理不便、降低渠道工程經濟效益等。在經濟和科技高速發展的當今社會下，深入的分析并探討渠道破壞的相關問題，并采取積極有效的舉措實施解決與處理至關重要。本文主要分析了北疆供水工程渠道破壞的幾種主要類型，并提出相應的科學處理方式，旨在為實踐管理和建設工作作出有價值的理論借鑒。

【關鍵詞】北疆供水工程；渠道破壞類型；處理舉措；分析及探究

前言：

北疆供水工程現有三條輸水干渠，分別為總干渠、西干渠以及南干渠，于1996年建設，在2005年建設完成長為900余公里的輸水明渠。在從2000年開始實施通水運行以后，三條干渠伴隨不斷增加輸水流量的情況，也相繼引發不同形式和程度的破壞現象，以下內容展開詳盡的介紹及分析。

一、北疆供水工程渠道的相關概況

北疆供水工程為大型Ⅱ等工程，弧形斷面、梯形斷面為渠道的主要斷面形式，渠深度為7.4m，邊寬度為1：2比例，渠底部寬為4m。總干渠長度為133.646km，其設計流量為120m3/s。整個渠道的襯砌以六棱形預制板、現澆板為主。在渠道的縱向處，每相隔約19.4m距離，進行混凝土橫隔梁的設置。

北疆供水工程的坐落地點為福海縣，其地處大陸性寒溫氣候區，主要的氣候特點為：冬季寒冷漫長，春季氣溫變化幅度明顯，夏季時間較短，秋季頻繁產生冷空氣。此地區的年平均氣溫在3.4℃，年降水量約為112.7mm，最高程度的凍土深度和積雪厚度分別為1.5m和28cm。

二、渠道破壞的類型以及原因探究

北疆供水工程渠道產生破壞的類型諸多，例如渠道滑坡、泥巖膨脹、水腫和凍脹破壞、渠道滲漏以及渠道襯砌破壞等，下面展開進行深入的原因分析。

（一）渠道滑坡問題

作為常見的破壞類型，導致渠道滑坡的因素較多，例如地質地貌問題，由于工程的總干渠所處的地層以內陸湖、砂巖以及砂礫巖、泥質砂巖等為主，因此，容易引發渠道內部產生軟弱夾層，致使膨脹泥巖風化土現象；在渠道的調度存在不恰當運行時，導致水位較快的降落速度，造成渠道積水情況，進行形成渠堤內浸潤線同水位線間土體在浮重的形式下轉變成飽和容量，使渠道邊坡產生局部性的滑坡問題；同時，也存在由于設計邊坡過陡情況，以及未做足有效的防滲舉措等。

（二）渠道滲漏問題

在進行通水運行的過程中，如果存在渠水通過塑膜破損部位流出，并且在水壓力的推動下在渠堤內以及外側得到滲透的情況，極易引發在局部的填方渠堤或者半挖半填渠堤的外坡腳部位產生坡散浸問題。一旦出現較大程度的滲漏量情況，會致使渠道出現流土或者管涌現象，甚至引發潰堤。

（三）泥巖膨脹破壞問題

北疆供水工程總干渠地處三級系平臺，具有廣闊的平坦地勢，并且其地表面上砂土壤的厚度為0.8m左右，同時其渠身以及渠底在老三系的砂巖、砂礫巖以及泥巖內部。與此期間，泥巖粘粒通常具備50%以上的含量，如果遇到水的融合，會導致土體體積迅速增大，導致形成較大的膨脹力。因此，于渠道降水期階段，可能會因為卸荷現象以及產生的膨脹力作用，對渠道的結構構成影響形成一定的破壞。

（四）渠道襯砌破壞問題

總干渠的邊坡襯砌板勾縫砂漿其編號為M10，瀝青砂漿作為伸縮縫砂漿。在設計時，將渠道的流動速度設定在每秒1m，在長時間的運行過程中，存在風吹日曬的自然環境影響，以及自身受到水流的嚴重沖刷等情況，導致伸縮縫、板縫內部砂漿出現脫落的問題。于水工建筑物的上下游處水流通常存在散亂特點，因此會加劇沖刷力量，提升對渠道形成的破壞力，進而導致襯砌板砂漿由于掏空而脫落的問題。此外，總干渠中0+227-2+750渠道的邊坡比例為1：1.5，其襯砌的方式為現澆板襯砌。這一渠基面的主要結構為巖石，在渠道停水的情況下襯砌板結構發生翹起以及現澆板斷裂的問題時有發生。實施拆除掉襯砌以后，渠基面未產生沉陷以及巖脹形狀變化問題現象，則引發渠道襯砌破壞的主要原因為邊坡較陡和襯砌體缺乏穩固性兩種。

（五）凍脹以及水脹破壞問題

渠道發生凍脹破壞的問題常見，產生的主要原因為渠基土遭遇冷凍形成體積增加并發生膨脹問題，進而將襯砌頂脫而產生破壞。因北方的冬季和夏季存在較大的晝夜溫差，并且較多渠段均為多挖少填斷面、全挖方，不容易將滲漏水及時排除，進而加大了渠基土的含水量。在停水時期，如果在冬季階段還未能夠排出渠內的積水，就容易產生凍脹問題。

于渠道的施工建設過程中，產生塑膜破損的問題不可避免，同時也會存在焊接縫缺乏穩定性等問題，容易產生水脹現象；同時，在水滲漏到膜下砂漿以及塑膜之間的時候，由于勾縫砂漿以及襯砌板缺少良好的透水力，同時塑膜下水未能迅速及時的排出，進而引發坡腳或者渠底出現隆起情況，在強大的水壓力推動下，襯砌結構突破自重形成破壞。

三、處理渠道破壞問題的科學舉措

（一）針對渠道滑坡的處理舉措

首先，實施拆除滑坡體上的襯砌板，同時挖除掉滑坡體，以及對于開挖斷面后出現的松散泥巖塊展開清除。其次，采用砂礫料以分層形式進行回填。在此期間，對于砂礫料的選擇需要遵循滲透水、凍脹以及膨脹系數低的原則，同時保障碾壓干容重在1.85g/cm3及以上。最后，進行鋪設砂漿抹面，以及展開聚乙烯一布一膜的鋪設和砂漿墊層襯砌混凝土六角板，進行砂漿勾縫，最終將斷面的結構進行修整。

（二）針對渠道滲漏處理舉措

對于渠底出現嚴重滲漏的位置，應于背水坡堤腳處建立反濾水體，充分的清理地表覆蓋層存在的軟土，同時將粗砂、小石以及中石以分層密實的方式進行鋪設，控制厚度在20cm左右，在外側鋪設石塊保護層，超出浸潤線約1.5m為宜，最后實施覆蓋土體，將其厚度保持20cm左右。此外，對于堤外開挖導滲溝問題，需要于滲水區浸潤線頂端處開始，向堤腳挖兩條橫溝，確保垂直于堤身，于堤腳處打開一條縱溝使之同其連接。然后于導滲溝處采用無紡布進行鋪置，將小石和中石實施回填，并排出滲水。

（三）針對泥巖膨脹破壞處理舉措

通常情況下，渠道泥巖破壞的發生位置在離邊坡約2m坡腳處，為提升再次通水的正常進行，需要實施拆除襯砌板，同時將土工膜進行割離，針對泥巖超出了原坡比的部分可以處理掉，并以砂礫料進行回填，對結構展開恢復工作。

（四）針對襯砌破壞的處理舉措

對于由砌體缺乏穩固性導致的破壞問題，先拆除已被破壞襯砌，并展開渠基面操作，實施現澆混凝土，將斷面恢復正常結構；對于板縫砂漿脫落處，需要徹底清除板縫內已出現松動的砂漿。采取M15砂漿以勾縫刀展開壓實抹光，進行一周時間的灑水養護工作。伸縮縫瀝青砂漿脫落的情況下，首先為清除松動砂漿工作，之后在伸縮縫處于潔凈干燥狀態時以聚氨酯砂漿實施勾縫。

（五）針對凍脹和水脹的處理舉措

對于凍脹問題，需要于春季進行通水之前，徹底拆除由凍脹引發襯砌破壞面積的部位，同時削平突起的邊坡凍脹土質，遵循原設計將結構進行恢復；展開處理渠基凍脹土時，先清除干凈凍脹土，然后分層回填砂礫巖。同時，提升焊接防滲土工膜有關管理工作，確保工程質量。

對于水脹破壞的處理舉措，在渠道停水以后，拆除發生水脹變形混凝土預制板，將聚乙烯膜割斷，排出存在于膜下的積水，并對發生破損的防漏膜展開修復，進而恢復渠道；應該確保水流處于平穩狀態下，同時監測并掌控水位變化情況，避免膜后水導致巨大的揚壓力影響并破壞襯砌板。

結語：

本文針對北疆供水工程渠道破壞的類型以及產生破壞的原因展開了深入的分析以后，提出了積極有效的解決舉措。在實踐中，還需要加強相關的工程管理工作，確保施工的質量，進而能夠有效的節約維修工程成本，創造經濟效益，并實現社會價值。

參考文獻：

[1]匡德.縱橫排水與豎井抽排在北疆供水工程中的應用[J].新疆水利，2014，24（05）：30-34.

[2]張健.北疆供水工程渠道的破壞類型及處理措施[J].中國農村水利水電，2012，14（08）：112-114.

[3]王昌秀.北疆供水渠道產生破壞的原因分析及處理措施[J].中國水運（下半月），2013，22（07）：227-228.

作者簡介：馬豪豪，出生年月：1988年11月11日，男，回族，籍貫：甘肅省隴南市，水利水電助理工程師