預制板襯砌渠道運行管理與維護

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）

榆中縣三電灌區興建于20 世紀六七十年代，是甘肅省最早的高揚程提灌工程，灌區內的干支渠最早使用預制板襯砌渠道，受當時經濟、技術、材料等因素的制約，渠道防滲措施并不到位，在輸水運行中常出現滲水、漏水等現象，甚至是塌方事故。在幾十年的運行中，通過不斷積累總結經驗，應用新型防滲材料及防滲工藝對渠道進行防滲處理，可以使渠道運行更加安全，輸水能力更加高效。

1 渠道運行過程中的管理

1.1 對預制板襯砌不可預見隱患的處理

灌區內未改造的渠道老化嚴重，不可預見的隱患主要有鼠洞、蟻穴造成的漏洞以及強濕陷性黃土造成的渠道基礎整體下沉。

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咬破防滲材料，輸水過程中水流順著鼠洞、蟻穴從渠堤中部或底部流出，水在流出時帶走泥土，使漏洞越來越大，甚至可以拉垮渠堤。應在渠堤上估計進水口，離開渠沿約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，如發現進水位置較高有水流出時，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，開挖部位距渠道進水處較遠，將溝槽用水泥土夯實后，水會順著其他通道流出，有可能造成安全事故，這時最好申請臨時停水。

強濕陷性黃土造成渠道基礎整體下沉一般發生在沒有防滲材料或防滲材料老化破裂的渠道上，主要是由于地殼運動或地下水超采水流方向改變致使渠道基礎下沉，初期渠道兩側會出現細小的裂縫，這時應該加強巡查，看是否再發生變化。隨著時間的推移，滲入地下的水不斷增多，裂縫以滲水點為中心向四周延伸，面積不斷變大，這時渠道周圍裂縫面積較小，渠道基礎雖有下沉但不影響渠道管理范圍之外建筑物的安全。因為基礎沉陷已成事實，停水后必須對這段渠道進行維修，適當的沉降可以提高新修渠道的基礎承載力。但隨著裂縫面積地不斷擴大，渠道基礎出現明顯下沉，水面寬度顯著增寬，這時再繼續過水會危及渠道管理范圍之外建筑物的安全，應立即停水進行處理。

不管出現哪種安全隱患，都應采取臨時搶修辦法使渠道具備正常的過水條件。通常可以在沉陷渠道內鋪設復合土工膜或塑料等防滲材料，防滲材料寬度應大于渠道周長，長度應在最外圍裂縫外適當向上下游各延長5～10 m，兩端進行止水處理，然后通水，并重點巡查這段渠道，待這一輪次過水結束后再對該渠段重新進行防滲維修處理。

1.2 對預制板襯砌可預見隱患的處理

渠道在輸水過程中夾帶著泥沙，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，泥沙變得又干又硬，下次輸水時這些泥沙因密度大不會被水流帶走，造成渠內泥沙不斷沉積，渠道內的水位也漸漸壅高，超過設計水位埋下渠堤滲水隱患。

渠面雜草、樹木是在渠堤表面和預制板縫內自然生長出來的，由于渠道輸水造成渠堤比較濕潤，雜草、樹木的生長阻礙了正常的輸水，不僅使流量無法達到設計要求，也壅高了渠道水位，埋下了渠堤滲水隱患。此外，根系發達的樹木可能會刺破防滲材料，水順著樹根流動，在渠堤較為薄弱的地方流出，造成漏水事故。對于此類現象，應在春灌前與冬灌前進行集中處理。由于預制板渠道并不是一個整體，厚度只有5～6cm，并不適合用挖掘機等大型機械，最好是人工用鐵鍬進行清淤處理。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揚機吊至渠面，經晾曬變成散狀土后用農用車拉走，最后平整好渠面。

2 預制板凍脹破壞的應對措施

冬灌一般于11月底結束，這時的夜間溫度已降至零下，停留在預制板背面的水開始結冰膨脹將預制板頂出。隨著凍脹次數的增多，最終造成預制板滑落。從梯形渠道預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，凍脹較為嚴重的一般發生在渠底上部的第二層或第三層，上一層預制板凍脹推出后灰縫脫落，預制板下移，搭在下一層預制板上并與上一層預制板灰縫之間產生明顯的裂縫，隨著時間的推移，預制板不斷下移，裂縫越來越大，凍結的基土消融后強度變小并向下部移動，造成底部預制板膨出，導致預制板滑落。

在實際使用中將原來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。一般渠道陽坡預制板滑落較輕，陰坡滑落較為嚴重。在對預制板滑落渠道進行維修時，可以將梯形渠道結構斷面改為梯弧形渠道斷面，用復合土工膜作為防滲體，在土工膜上鋪設一層約2cm 厚的砂漿墊層，用M10 砂漿襯砌預制板，可以取得良好的防滲抗凍效果。此外，在渠道工程運行期間要加強管理，勤于檢查，及時鏟除渠面長出的雜草、樹木等，停水期間發現預制板有裂縫或者有空洞時要及時修復，以免預制板繼續滑落。

3 渠道預制板防滲襯砌

為了便于運輸、襯砌及減少破損率等，干渠常采用80cm×80cm、60cm×60cm 的規格，支渠常采用50cm×50cm、50cm×40cm 的規格，預制板厚度一般為5～6cm。2000年以前預制板襯砌渠道維修主要鋪設玻璃絲布進行防滲，但玻璃絲布具有壽命短、單卷面積小、施工時粘接量大、施工質量不高等缺點，現在普遍采用復合土工膜進行渠道防滲處理。施工時先夯實基礎，對渠道坡面進行修整，嚴格控制渠道高程。修坡過量的部位不能用虛土回填，要清理干凈渠道內的石塊等雜物，以免將土工膜刺破。對于大斷面渠道而言，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。土工膜在鋪設過程中要檢查有無破損，如有局部破損應及時補焊黏結，鋪好后禁止踩踏，然后在土工膜上面鋪設2cm 厚的砂漿墊層，用于保護土工膜。砂漿墊層鋪好后開始襯砌預制板，可采用溜板將預制板運到渠底，不能直接將預制板扔下去。預制板鋪設完成后進行砂漿勾縫，在實際施工中常出現砂漿水灰比過大的問題，因此要嚴格砂漿水灰比，最好用干硬性砂漿進行勾縫。完工后，要特別重視養護工作。

通過不斷學習，吸取經驗教訓，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題，應不斷學習新的管理模式、施工技術以提高渠道管理與維修水平。