预制板衬砌渠道运行管理与维护

杨建辉

（甘肃省榆中县三角城电灌工程水利管理处，甘肃榆中730100）

榆中县三电灌区兴建于20 世纪六七十年代，是甘肃省最早的高扬程提灌工程，灌区内的干支渠最早使用预制板衬砌渠道，受当时经济、技术、材料等因素的制约，渠道防渗措施并不到位，在输水运行中常出现渗水、漏水等现象，甚至是塌方事故。在几十年的运行中，通过不断积累总结经验，应用新型防渗材料及防渗工艺对渠道进行防渗处理，可以使渠道运行更加安全，输水能力更加高效。

1 渠道运行过程中的管理

1.1 对预制板衬砌不可预见隐患的处理

灌区内未改造的渠道老化严重，不可预见的隐患主要有鼠洞、蚁穴造成的漏洞以及强湿陷性黄土造成的渠道基础整体下沉。

鼠洞、蚁穴的危害主要存在于高垫方渠段，老鼠在渠堤上打洞筑巢时咬破防渗材料，输水过程中水流顺着鼠洞、蚁穴从渠堤中部或底部流出，水在流出时带走泥土，使漏洞越来越大，甚至可以拉垮渠堤。应在渠堤上估计进水口，离开渠沿约20cm，顺着渠堤挖一道宽约40cm 的沟槽，沟槽深度与渠道深度相当，如发现进水位置较高有水流出时，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，开挖部位距渠道进水处较远，将沟槽用水泥土夯实后，水会顺着其他通道流出，有可能造成安全事故，这时最好申请临时停水。

强湿陷性黄土造成渠道基础整体下沉一般发生在没有防渗材料或防渗材料老化破裂的渠道上，主要是由于地壳运动或地下水超采水流方向改变致使渠道基础下沉，初期渠道两侧会出现细小的裂缝，这时应该加强巡查，看是否再发生变化。随着时间的推移，渗入地下的水不断增多，裂缝以渗水点为中心向四周延伸，面积不断变大，这时渠道周围裂缝面积较小，渠道基础虽有下沉但不影响渠道管理范围之外建筑物的安全。因为基础沉陷已成事实，停水后必须对这段渠道进行维修，适当的沉降可以提高新修渠道的基础承载力。但随着裂缝面积地不断扩大，渠道基础出现明显下沉，水面宽度显著增宽，这时再继续过水会危及渠道管理范围之外建筑物的安全，应立即停水进行处理。

不管出现哪种安全隐患，都应采取临时抢修办法使渠道具备正常的过水条件。通常可以在沉陷渠道内铺设复合土工膜或塑料等防渗材料，防渗材料宽度应大于渠道周长，长度应在最外围裂缝外适当向上下游各延长5～10 m，两端进行止水处理，然后通水，并重点巡查这段渠道，待这一轮次过水结束后再对该渠段重新进行防渗维修处理。

1.2 对预制板衬砌可预见隐患的处理

渠道在输水过程中夹带着泥沙，由于老渠道沉降不均匀、小流量低流速输水等原因致使泥沙沉积在渠底，停水后泥沙中的水分蒸发，泥沙变得又干又硬，下次输水时这些泥沙因密度大不会被水流带走，造成渠内泥沙不断沉积，渠道内的水位也渐渐壅高，超过设计水位埋下渠堤渗水隐患。

渠面杂草、树木是在渠堤表面和预制板缝内自然生长出来的，由于渠道输水造成渠堤比较湿润，杂草、树木的生长阻碍了正常的输水，不仅使流量无法达到设计要求，也壅高了渠道水位，埋下了渠堤渗水隐患。此外，根系发达的树木可能会刺破防渗材料，水顺着树根流动，在渠堤较为薄弱的地方流出，造成漏水事故。对于此类现象，应在春灌前与冬灌前进行集中处理。由于预制板渠道并不是一个整体，厚度只有5～6cm，并不适合用挖掘机等大型机械，最好是人工用铁锹进行清淤处理。渠深较浅的直接抛扔至渠面，渠深较深的采用接力方式抛扔至渠面或用小型电支卷扬机吊至渠面，经晾晒变成散状土后用农用车拉走，最后平整好渠面。

2 预制板冻胀破坏的应对措施

冬灌一般于11月底结束，这时的夜间温度已降至零下，停留在预制板背面的水开始结冰膨胀将预制板顶出。随着冻胀次数的增多，最终造成预制板滑落。从梯形渠道预制板滑落的原因可以看出，梯形渠道底部以及渠坡上面冻胀破坏面积较小，冻胀较为严重的一般发生在渠底上部的第二层或第三层，上一层预制板冻胀推出后灰缝脱落，预制板下移，搭在下一层预制板上并与上一层预制板灰缝之间产生明显的裂缝，随着时间的推移，预制板不断下移，裂缝越来越大，冻结的基土消融后强度变小并向下部移动，造成底部预制板膨出，导致预制板滑落。

在实际使用中将原来的梯形渠底改为梯弧形渠底后，冻胀破坏明显减小，坡面变形程度约为梯形渠道的1/4。一般渠道阳坡预制板滑落较轻，阴坡滑落较为严重。在对预制板滑落渠道进行维修时，可以将梯形渠道结构断面改为梯弧形渠道断面，用复合土工膜作为防渗体，在土工膜上铺设一层约2cm 厚的砂浆垫层，用M10 砂浆衬砌预制板，可以取得良好的防渗抗冻效果。此外，在渠道工程运行期间要加强管理，勤于检查，及时铲除渠面长出的杂草、树木等，停水期间发现预制板有裂缝或者有空洞时要及时修复，以免预制板继续滑落。

3 渠道预制板防渗衬砌

为了便于运输、衬砌及减少破损率等，干渠常采用80cm×80cm、60cm×60cm 的规格，支渠常采用50cm×50cm、50cm×40cm 的规格，预制板厚度一般为5～6cm。2000年以前预制板衬砌渠道维修主要铺设玻璃丝布进行防渗，但玻璃丝布具有寿命短、单卷面积小、施工时粘接量大、施工质量不高等缺点，现在普遍采用复合土工膜进行渠道防渗处理。施工时先夯实基础，对渠道坡面进行修整，严格控制渠道高程。修坡过量的部位不能用虚土回填，要清理干净渠道内的石块等杂物，以免将土工膜刺破。对于大断面渠道而言，由于土工膜宽度不够，要将多卷土工膜搭接在一起，用专用工具焊接接缝。对于小断面渠道而言，尽可能用整卷土工膜，以减少搭接缝便于施工。土工膜在铺设过程中要检查有无破损，如有局部破损应及时补焊黏结，铺好后禁止踩踏，然后在土工膜上面铺设2cm 厚的砂浆垫层，用于保护土工膜。砂浆垫层铺好后开始衬砌预制板，可采用溜板将预制板运到渠底，不能直接将预制板扔下去。预制板铺设完成后进行砂浆勾缝，在实际施工中常出现砂浆水灰比过大的问题，因此要严格砂浆水灰比，最好用干硬性砂浆进行勾缝。完工后，要特别重视养护工作。

通过不断学习，吸取经验教训，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办法，但还存在管理模式落后、施工工艺陈旧、信息化程度不高等问题，应不断学习新的管理模式、施工技术以提高渠道管理与维修水平。