1、1甘肃景电一期灌区渠道防渗防冻胀技术应用1.灌区概况 景泰川电力提灌工程位于甘肃省中部， 河西走廊东端， 省城兰州以北 180km 处 ； 横 跨 甘 蒙 两 省 区 的 景 泰 、 古 浪 、 民 勤 、 阿 拉 善 左 旗 等 四 县 （ 旗 ） 。 灌 区 东 临 黄 河 ， 北 与 腾 格 里 沙 漠 接 壤 ， 干 旱少雨、 风沙多， 属于干旱型大陆性气候； 灌区范围内地表径流 和地下水都很匮乏，灌溉水源来自从黄河提水。景电工程是大型提水灌溉工程， 总体规划、 分期建设。 工 程设计流量 28.6 立方米/秒， 加大流量 33 立方米/秒， 兴建泵站43 座，装机容量 27 万千瓦，
2、控制灌溉面积 100 万亩。 一 期 工 程 ： 1969 年开工建设， 1971 年上水。 建成泵站 13 座，装机容量 7.75 万千瓦， 总扬程 472 米； 修建干支斗农 4 级渠系，干支渠渠道 20 条 228 公 里 ， 建 筑 物 980 座 。 工 程 设 计 流 量 10.6立方米秒， 加大流量 12 立方米/秒， 年提水量 1.48 亿立方米， 设计灌溉面积 30.42 万亩。现状斗渠以上渠道衬砌率达到 85%， 工程设施完好率 56%， 灌 区 有 效 灌 溉 面 积 28.42 万 亩 ， 亩 均 毛 灌 溉用水量 520m3/亩，复种指数 112%。二期工程：1984
3、 年开工建设，1987 年投入运行。建成泵站30 座， 装机容量 19.25 万千瓦， 总扬程 713 米; 修建干支斗农 4级渠系， 干支渠渠道 47 条 451 公里， 建筑物 2519 座。 设计流量18 立方米秒，加大流量 21 立方米秒，年提水量 2.66 亿立方米,设计灌溉面积 52.05 万亩。现状斗渠以上渠道衬砌率达到280%以 上 ， 工 程 设 施 完 好 率 51%， 灌 区 现 状 有 效 灌 溉 面 积 45.55 万亩，亩均毛灌溉用水量 530m3/亩 ， 复 种 指 数 108%。景 电 二 期 延 伸 向 民 勤 调 水 工 程 ： 景 电 二 期 延 伸 向
4、民 勤 调 水 工 程 ， 是 一 项 利 用 景 电 二 期 工 程 的 灌 溉 间 隙 和 空 闲 容 量 向 民 勤 调水， 以缓解民勤水资源日趋减少、 土地沙化、 生态环境恶化的应 急工程。 1995 年 开 工 ， 2001 年 3 月 开 始 向 民 勤 调 水 。 建 成 明 渠 14.14 公 里 ,沙 漠 输 水 暗 渠 84.90 公 里 。 设 计 流 量 6 立 方 米 /秒 ， 年 调 水量 6100 万 立 方 米 ,恢 复 灌 溉 面 积 15.2 万 亩 。 景电灌区经过四十年的开发建设管理， 从根本上改变了灌区农业生产基本条件， 在腾格里沙漠南缘形成了一千多平
5、方公里的 绿洲， 使昔日荒无人烟、 寸草不生的景泰川变成了今日的产粮基 地，产生了显著的社会、经济和生态环境效益。社会效益：灌区新建 10 个乡镇、178 所学校和 123 所医院（所） ，安置移民 32 万人。解决了灌区 40 万人和 100 多万头牲 畜的饮水困难。经济效益：截止 2008 年 ， 全 灌 区 累 计 生 产 粮 食 54.44 亿 公斤， 经济作物 20.82 亿公斤， 累计产生直接经济效益 63.88 亿元，是工程总投资的 8 倍。生 态 效 益 ： 灌 区 林 木 覆 盖 率 达 到 了 14 ， 近 百 万 亩 的 灌 区与三北防护林带连成一片， 阻止了腾格里沙漠的
6、南侵， 灌区小气 候得到了显著改善。据工程上水前后 42 年的气象资料对比，灌 区建成后年平均降水量由 185mm 增加到 201.6mm， 相对湿度由 46% 增加到 48%，平均风速由 3.5m/s 降低到 2.4m/s，年 8 级以上大3风日数由 29 天减为 14 天，年蒸发量由 3390mm 降低到 2433mm。 景 电 一 期 灌 区 支 渠 以 上 渠 道 工 程 建 设 时 由 于 当 时 受 经 济 条件的限制，渠道仅采用混凝土板衬砌，部分渠道换填了砂碎石， 没 有 采 取 其 他 的 防 渗 和 防 冻 胀 措 施 ， 灌 区 支 渠 以 上 渠 道 经 过 近 40 年
7、 的 运 行 ， 渠 道 冻 胀 破 坏 严 重 ， 淤 积 、 滑 塌 现 象 时 有 发 生 ， 渗漏水现象严重， 渠系水的利用系数降低， 输水时间长， 灌溉效 率低。 近几年， 随着景电一期灌区续建配套与节水改造项目的实 施， 景电一期灌区支渠以上渠道工程在改造时， 针对渠道不同情 况， 采取了不同的渠道衬砌防渗防冻胀技术措施， 有效缓解和解 决了渠道的渗漏和冻胀等问题， 提高了渠道工程的质量和使用寿 命。景 电 二 期 灌 区 斗 渠 以 上 各 级 渠 道 均 采 用 了 混 凝 土 板 全 断 面 衬砌。 渠道因地质条件不同， 断面设计及衬砌形式也不同， 总干 渠 设 计 断 面
8、分 “土 基 渠 道 ”和 “石 基 渠 道 ”两 种 ， “土 基 渠 道 ” 为梯形断面， 防渗结构为沥青玻璃丝布或 0.2 毫米厚聚乙稀防渗 膜 、 3 厘 米 厚 砂 浆 垫 层 、 混 凝 土 板 衬 砌 ； “石 基 渠 道 ”混 凝 土 板 衬砌设计断面分梯形和矩形两种， 梯形断面设计边坡大， 为不等 厚混凝土板衬砌结构； 矩形断面设计为重力式浆砌石挡土墙并套 衬混凝土预制板或现浇混凝土。 支渠多采用梯形、 梯弧形和 “U” 型衬砌形式， 梯形、 梯弧形设有沥青玻璃丝布或 0.2 毫米厚聚乙 稀 防 渗 膜 。 防 冻 胀 措 施 因 各 种 因 素 ， 未 充 分 考 虑 。
9、工 程 经 过 近 20 多 年 的 运 行 ， 因 渠 道 渗 漏 水 、 灌 溉 回 归 水 等 因 素 地 下 水 位 上4升， 渠道冻胀破坏破坏日益显现， 特别是梯形渠段冻胀破坏尤为 严重， 对渠道的安全运行造成威胁。 二期灌区的更新改造已迫在 眉睫。景 电 二 期 延 伸 向 民 勤 调 水 干 渠 明 渠 段 工 程 建 设 时 采 用 聚 乙 稀 防渗膜加混凝土板衬砌结构， 渠道横穿灌区， 受灌溉回归水和渠 道渗漏水的影响，经过近 10 多年的运行，渠道冻胀破坏严重， 部分渠段滑塌，渠道的安全运行受到威胁。2.灌 区 渠 道 防 渗 防 冻 胀 技 术 措 施 的 应 用 情 况
10、景电灌区渠道以挖方渠道、 填方渠道两种形式居多。 挖方渠 道又以有地下水、 无地下水区分； 填方渠道大多无地下水。 对于 挖 方 （ 且 无 地 下 水 ） 的 渠 道 ， 在 渠 道 的 更 新 改 造 中 ， 大 多 采 用 换 填砂碎石、 铺设聚乙稀防渗膜、 砂浆垫层 、 混凝土预制板衬砌结 构。 砂碎石换填厚度为 30 厘米到 80 厘米不等， 干、 支渠铺设的防渗膜厚度分别为 0.20 毫米和 0.18 毫 米 ， 砂 浆 垫 层 的 厚 度 为 3厘米， 混凝土预制板的厚度为 6.3 厘米； 部分支渠段采用聚苯乙 烯保温板、 铺设聚乙稀防渗膜、 砂浆垫层、 混凝土预制板衬砌结 构。
11、 聚苯乙烯保温板厚度为 8 厘米， 防渗膜厚度 0.2 毫米， 砂浆垫层的厚度为 3 厘 米， 混凝土预制板的厚度为 6.3 厘米。 有地下 水 的 渠 道 ， 在 渠 道 的 更 新 改 造 中 ， 采 用 渠 底 盲 沟 铺 设 160PVC 排水花管， 排水花管周围夯填反滤料， 使地下水从排水花管排走。 对于地下水特别丰富且地下水位高、 冻胀破坏严重的渠道， 除采 用暗埋排水花管排水措施外， 为了抵抗渠道的冻胀， 采用较大体5积的浆砌石衬砌渠道。 景电一期灌区续建配套与节水改造项目自实施以来， 在渠道工程的更新改造中， 渠道的防渗抗冻胀问题一直是改造工程任务 的重中之重， 采取以上针对不
12、同地质及运行情况处理渠道的防渗 抗冻胀措施， 渠道的运行安全可靠， 基本杜绝了渠道的冻胀问题， 渠 道 的 渗 漏 水 损 失 大 为 降 低 ， 提 高 了 渠 道 的 输 水 能 力 和 灌 溉 效 率。3.典 型 渠 道 （ 渠 段 ） 防 渗 防 冻 胀 技 术 措 施景电一期灌区支渠以上渠道工程， 土壤地质条件复杂， 总干 渠穿越灌区段地下水特别丰富且地下水位高， 支渠大部分穿越灌 区， 灌溉回归水和渠道渗漏水使渠堤长期处于水饱和状态， 冬季 渠道停水期和春季消融期， 渠堤饱和水的冻胀与消融， 对渠道造 成严重的冻胀破坏导致渠道滑坡。 为此， 景电一期灌区在解决渠 道 防 渗 抗 冻
13、 胀 问 题 上 狠 下 功 夫 ， 针 对 不 同 渠 道 的 地 质 及 运 行 情 况，现特选以下几段渠道作为典型案例进行分析，主要做法有： 西 干 三 支 渠 渠 道 防 渗 防 冻 胀 改 造西干三支渠全长 10.2km,设计流量 1.1m3/s,加 大 流 量 1.3m3/s, 渠道设计纵坡 1/2000，渠道断面为梯形，边坡系数 1：1.5，底 宽 50cm,渠深 115cm,预制混凝土板衬砌，糟率 0.017。西 干 三 支 渠 大 部 分 为 半 挖 半 填 或 挖 方 渠 道 ， 局 部 地 段 为 深 挖 方渠道。改造的 5+4007+686 渠段大部分为半挖半填渠道，局
14、 部地段为挖方渠道， 渠床均为亚粘土； 部分渠道冻胀严重。 改造6时对冻胀破坏严重的 158m 渠道采用预制 C15 混凝土板、聚乙烯 防 渗 膜 、 砂 碎 石 垫 层 的 防 渗 防 冻 胀 改 造 方 案 ， 如 图 1； 对 其 它 2128m 渠道采用预制 C15 混凝土板、 聚乙烯防渗膜防渗改造方案， 如图 2。采 用 以 上 渠 道 防 渗 防 冻 胀 改 造 措 施 后 ， 渠 道 冻 胀 问 题 得 到 解 决， 渗漏水损失减少 ， 渠道的输水能力显著提高， 安全运行得到 了保障。 西 干 九 支 渠 渠 道 防 渗 防 冻 胀 改 造西干九支渠全长 14.4km,设计流量
15、1.8m3/s,加 大 流 量 2.1m3/s, 渠道设计纵坡 1/2000，渠道断面为梯形，边坡系数 1：1.5，底 宽 50cm,渠深 150cm,预制混凝土板衬砌，糟率 0.017。改造的 0+9051+600 段 渠 道 渠 床 为 盘 山 半 挖 半 填 风 化 严 重 的破碎岩石及碎石土渠床，渠道所处位置均较高，没有地下水； 渠床含水来自渠道渗水， 渠道纵坡缓， 渠道三分之二的断面被淤 积， 渠道表现为冻胀 ， 衬砌混凝土板开裂 、 滑塌， 老化破损严重。 改造时采用采用裁弯取直和改线相结合的方案， 裁弯取直段开挖 岩石及碎石土， 使渠床座落在岩石上， 改线填方段采用碎石土 （砂
16、壤土 40%， 碎石土 60%） 填筑。 渠道衬砌结构从下到上依次为 0.2mm 厚聚乙烯防渗膜，3cm 厚 M5 水 泥 砂 浆 垫 层 ， 6.3cm 厚 C15 混 凝 土 预制板，如图 3。采 用 以 上 渠 道 改 造 措 施 后 ， 渠 道 冻 胀 破 坏 问 题 得 到 解 决 ， 渗 漏水损失减少， 渠道的输水能力显著提高， 安全运行得到了保障，7也给渠道的运行管理带来了极大的方便。 西 干 八 支 渠 渠 道 防 渗 防 冻 胀 改 造西干九支渠全长 18.8km, 渠道设计纵坡 1/2000， 渠道断面为 梯 形 ， 边 坡 系 数 1： 1.5， 预 制 混 凝 土 板
17、衬 砌 ， 糟 率 0.017。 渠 床 均为亚砂土夹亚粘土地基； 渠道两侧因受周围农田灌溉回归水影 响，地下水较高。改 造 的 0+000 2+700 段 渠 道 设 计 流 量 1.8m3/s,加 大 流 量 2.1m3/s,设 计 水 深 104 cm, 加 大 水 深 111cm, 底 宽 50cm, 渠 深150cm。 该 段 渠 道 地 下 水 位 较 高 ， 受 冻 胀 破 坏 ， 混 凝 土 板 开 裂 、 滑塌破坏严重， 直接影响渠道的安全运行和输水能力。 改造时采 用预制 C15 混凝土板、聚乙烯塑防渗层、3060 cm 砂砾石层置 换渠底冻土层的的防渗防冻胀改造方案，如图
18、 4；改造的 15+01616+476 段渠道设计流量 1.08m3/s,加 大 流 量 1.18m3/s,设 计 水 深 83.7cm,加 大 水 深 87cm, 底 宽 50cm, 渠 深120cm。 由 于 渠 道 两 侧 紧 靠 农 田 ， 道 路 狭 窄 ， 砂 砾 石 垫 层 运 输 及 渠床基础开挖难度大， 改造时采用铺设聚苯乙烯硬质泡沫保温板 防渗防冻胀衬砌结构， 渠道衬砌结构从下到上依次为 8cm 厚聚苯 乙烯硬质泡沫保温板， 0.18mm 厚聚乙烯防渗膜， 3cm 厚 M5 水泥砂浆垫层，6.3cm 厚 C15 混凝土预制板，如图 5。采 用 以 上 渠 道 改 造 措 施
19、 后 ， 渠 道 冻 胀 破 坏 问 题 得 到 解 决 ， 渗 漏水损失减少， 渠道的输水能力显著提高， 安全运行得到了保障。 西 干 八 道 泉 公 路 桥 至 西 二 泵 前 池 间 渠 道 防 渗 防 冻 胀 改 造8本 段 渠 道 为 深 挖 方 渠 道 ， 设 计 流 量 6.87m3/s,加 大 流 量 8.12m3/s, 设 计 纵 坡 1/5000， 渠道断面为梯形， 边坡系数 1： 1.5。 其中 7+9838+161 段 178m 渠道原为混凝土预制板衬砌结构， 8+1618+367 段 206m 渠道为浆砌石衬砌结构。 7+9838+161 段 的渠坡及渠底和 8+16
20、18+367 段的渠坡上部为亚砂土及碎石土 渠床；8+1618+367 段 的 渠 坡 下 部 及 渠 底 为 泥 质 砂 岩 夹 片 岩 渠 床；7+9838+161 段 渠 道 地 下 水 位 低 于 渠 底 ， 渠 道 表 现 为 冻 胀 破坏、滑塌；8+1618+367 段 渠 道 的 渠 坡 下 部 及 渠 底 有 地 下 水 岀 露 ， 渠 道 表 现 为 地 下 水 侵 蚀 、 冻 胀 和 渠 床 软 化 、 滑 塌 破 坏 。 改 造 时 ， 对 7+983 8+161 段 渠 道 采 用 防 渗 防 冻 胀 改 造 方 案 ； 对 8+1618+367 段渠道采用防渗防冻胀和
21、排水相结合的改造方案。 两 段 渠 道 衬 砌 结 构 从 下 到 上 依 次 为 3060 cm 厚 砂 碎 石 垫 层 、 0.2mm 厚 聚 乙 烯 防 渗 膜 ， 3cm 厚 M5 水 泥 砂 浆 垫 层 ， 渠 坡 下 部 及 渠 底 10cm 厚 C15 混凝土预制板，渠坡上部及封顶板 6.3cm 厚 C15 混凝土预制板。8+1618+367 段 渠 道 渠 底 下 部 设 排 水 盲 沟 ， 盲 沟 中 设 置 一 条 160PVC 排 水 花 管 ， 周 围 填 筑 筛 分 反 滤 料 ， 与 西 二泵前池底板下部的排水花管接通， 将渠床中的地下水汇集到前 池右侧设置的集水井
22、，由自动排水系统及时排出。如图 6。采 用 以 上 渠 道 改 造 措 施 后 ， 渠 道 冻 胀 破 坏 问 题 得 到 解 决 ， 渠 道地下水位明显降低， 地下水对渠道的反压力减轻， 渗漏水损失 减少，渠道的输水能力显著提高，安全运行得到了保障。 西 干 四 泵 站 出 水 池 下 游 渠 道 防 渗 防 冻 胀 改 造9本 段 渠 道 (15+238 15+638)设 计 流 量 3.50m3/s,加 大 流 量 4.50m3/s,设 计 纵 坡 1/3000， 渠 道 断 面 为 梯 形 ， 底 宽 83cm， 边 坡 系 数 1： 1.5。 渠 道 为 傍 山 和 穿 山 岩 石
23、渠 床 混 凝 土 预 制 板 衬 砌 结 构， 途径沟道处为亚砂土夹碎石渣渠床， 夯填质量差， 渗漏水严 重， 渠道弯道多， 水流不畅。 改造时采用裁弯取取直和防渗漏的 改造方案。 衬砌结构从下到上依次为 0.2mm 厚聚乙烯防渗膜， 3cm 厚 M5 水泥砂浆垫层， 渠坡下部及渠底 10cm 厚 C15 混凝土预制板， 渠坡上部及封顶板 6.3cm 厚 C15 混凝土预制板。如图 7。采 用 以 上 渠 道 改 造 措 施 后 ， 渠 道 渗 漏 水 问 题 得 到 解 决 ， 渗 漏 水损失减少， 渠道水流顺畅， 渠道的输水能力显著提高， 安全运 行得到了保障。 总 干 渠 独 一 农
24、至 倒 虹 吸 间 游 渠 道 防 渗 防 冻 胀 改 造本段渠道位于总干四至五泵站间，原设计流量 10.56m3/s,加 大流量 12m3/s,设计纵坡 1/4500， 边坡系数 1： 1.5， 渠道原设计 断面形式和衬砌结构为梯形混凝土预制板衬砌结构， 渠床为砂碎 石换基，渠底及阴坡下部砂碎石垫层厚 70cm， 阴 坡 上 部 及 整 个 阳坡砂碎石垫层厚 3050cm。本 段 渠 道 处 于 全 灌 区 最 低 洼 地 段 ， 为 特 殊 的 强 冻 胀 渠 段 。 渠 床土质为强冻胀性的亚砂土夹亚粘土， 地下水高出渠底 0.51m， 且不易排出。 由于渠道的特殊水文地质条件， 砂碎石垫
25、层的孔隙 被渠水中携带的泥沙所填充， 渠道的老化破损表现为严重的冻胀 破坏。 在阴阳坡不平衡强冻胀力的作用下， 阴坡的混凝土板严重10鼓起并沿渠坡向下滑动， 阳坡的混凝土板沿渠坡向上滑动， 将平 台板顶起； 由于冻胀、 消融的交替作用， 渠道阴坡的混凝土板鼓 胀、 隆起、 滑塌， 从而使整个渠道的混凝土板衬砌结构遭到严重 破坏。根 据 本 段 渠 道 特 殊 的 工 程 水 文 地 质 条 件 和 冻 胀 破 坏 特 点 ， 改 造时采用矩形断面 M10 水泥砂浆砌块石重力墙结构形式， 渠道侧 墙顶宽 50cm,底宽 150 cm,底板厚 60 cm，整个渠底铺设 30 cm 厚干砌块石并上铺
26、 20cm 厚砂碎石垫层。渠底下部设置深 120cm 的梯形砂碎石反滤排水沟，沟内设置 2 条160PVC 排水花管， 并在砂碎石反滤料与渠底间布设一层反滤布， 排水花管上包裹一 层反滤布，将渠道地下水排入横穿本段渠道 12+748 处的灌区总 干排水沟。如图 8。采 用 以 上 渠 道 改 造 措 施 后 ， 彻 底 解 决 了 渠 道 的 冻 胀 问 题 ， 渠 道整体结构稳定， 渠道内再无地下水出露， 渗漏水损失减少， 渠 道水流顺畅，渠道的输水能力显著提高，安全运行得到了保障。 总干渠 4#隧洞出口至独一农间渠道防渗防冻胀改造本段渠道长 240m, 原设计流量 10.56m3/s,加
27、大 流 量 12m3/s, 设计纵坡 1/3000， 边坡系数 1:0.5， 渠道原设计断面形式和衬砌 结构为梯形现浇混凝土结构。本 段 渠 道 处 于 全 灌 区 最 低 洼 地 段 ， 为 深 挖 方 岩 石 渠 道 ， 地 下 水高出渠底 0.3 0.5m， 且 不 易 排 出 。 由 于 水 流 冲 刷 、 高 矿 化 度 地 下 水 的 侵 蚀 、 冻 溶 、 冻 胀 破 坏 ， 渠 底 鼓 胀 、 隆 起 、 开 裂 ， 渠 坡11下部混凝土严重开裂、 剥落， 渠床岩石软化， 部分渠段渠坡后侧 渠床疏松、塌陷，渠坡混凝土开裂垮塌。根 据 本 段 渠 道 特 殊 的 工 程 水 文
28、地 质 条 件 和 冻 胀 破 坏 特 点 ， 改 造时采用预制混凝土板套衬， 并在下部设置排水盲沟加设排水花 管 的 改 造 方 案 。 具 体 做 法 是 将 渠 道 边 坡 系 数 由 1:0.5 调 整 到 1:0.6， 拆 除 已 开 裂 、 剥 落 、 垮 塌 的 渠 底 及 渠 坡 混 凝 土 ， 并 开 挖 清理渠床软化、 疏松层至坚硬岩石， 用 M10 水泥砂浆砌块石加固 衬砌拆除部位的渠坡，渠底现浇 12cm 厚 C15 混凝土；保留与渠 床粘贴牢固部位的原渠坡混凝土结构层，并将其凿毛冲洗干净； 用 M10 水泥砂浆套衬 C15 混凝土预制板， 渠坡下部及渠底和渠坡 上部及
29、封顶板 C15 混凝土预制板的厚度分别为 10cm 和 6.3cm。 渠底下部设置深 80cm 的梯形砂碎石反滤排水沟，沟内设置 2 条160PVC 排 水 花 管 ， 排 水 花 管 上 包 裹 一 层 反 滤 布 ， 将 渠 道 地 下 水汇入排水沟（管）内再排入横穿总干渠 12+748 处的灌区总干 排水沟，以保证渠道衬砌结构免受地下水的侵蚀。如图 9。采 用 以 上 渠 道 改 造 措 施 后 ， 彻 底 解 决 了 渠 道 的 冻 胀 问 题 ， 渠 道、 渠坡整体结构稳定 ， 渠道内再无地下水出露， 渗漏水损失减 少， 渠道水流顺畅， 渠道的输水能力显著提高， 安全运行得到了 保障
30、。4.防 渗 防 冻 胀 技 术 措 施 应 用 的 体 会 和 经 验景 电 一 期 灌 区 建 成 于 上 世 纪 七 十 年 代 ， 灌 区 的 建 成 为 当 地 社 会经济的发展和改善人民群众的生产生活条件做出了巨大贡献。12但 是 由 于 工 程 所 处 的 自 然 地 质 情 况 较 为 复 杂 ， 加 上 工 程 已 运 行 40 多 年 ， 渠 道 及 其 建 筑 物 冻 胀 老 化 破 损 严 重 ， 渠 道 渗 漏 水 损 失 大， 渠道的输水能力降低， 运行安全系数低， 工程的管理难度较 大。自 1998 年起，景电一期灌区被国家列入大型灌区续建配套 与节水改造项目实施
31、以来， 渠道的防渗防冻胀问题始终做为渠道 改造的关键技术问题。 对挖方且有地下水的渠道， 采用换填砂碎 石、 渠底设置盲沟及排水花管， 铺设聚乙烯防渗膜、 混凝土预制 板衬砌等防渗防冻胀措施， 可以有效地防止渠道的冻胀并减少渠 道水渗漏， 大大提高渠道运行的稳定性和输水能力， 保障渠道的 安全运行； 对强冻胀且地下水位高的渠道， 采用大体积的浆砌石 衬 砌 并 运 用 排 水 盲 沟 及 排 水 花 管 将 地 下 水 排 出 渠 道 的 抗 冻 胀 措 施， 可以有效地降低渠道地下水位， 大大提高渠道的抗冻胀能力， 从而保证渠道运行的稳定性和输水能力； 对于渗漏、 冻胀破坏严 重、渠道运行水
32、深较小且砂碎石运输和渠道开挖难度大的渠道， 采用聚苯乙烯硬质泡沫保温板、聚乙烯防渗膜、水泥砂浆垫层， 混凝土预制板衬砌等防渗防冻胀措施， 可以减轻施工的难度， 并 能够有效地解决渠道的防渗防冻胀问题， 提高渠道运行的稳定性 和输水能力， 从而保证了渠道的灌溉能力； 对于原现浇混凝土衬 砌、 地下水位较高且渗漏、 冻胀破坏严重的渠道， 采用水泥砂浆 套 衬 混 凝 土 预 制 板 并 运 用 排 水 盲 沟 及 排 水 花 管 将 地 下 水 排 出 渠 道的抗冻胀措施， 可以有效地降低渠道地下水位， 大大提高渠道 的抗冻胀能力和渠道运行的稳定性， 有效地改善了渠道的运行状13况； 对于半挖半填
33、、 傍山和穿山岩石渠床且弯道较多的渠道， 采 用裁弯取直和铺设聚乙烯防渗膜、 水泥砂浆垫层、 混凝土预制板 衬砌等防渗防冻胀措施， 有效地减少了渠道的渗漏水损失， 提高 了渠道的输水能力， 同时有效防止了由渗漏水的冻胀与消融对渠 道造成的冻胀破坏， 大大提高了渠道的安全运行系数。 另外， 应 针对渠道设计流量与渠深的大小， 衬砌混凝土预制板的厚度要有 一定的区别， 在景电一期灌区更新改造工程中， 支渠及北干渠工 程衬砌混凝土预制板的厚度全为 6.3cm， 总 干 及 西 干 渠 工 程 渠 坡 下 部 及 渠 底 和 渠 坡 上 部 及 封 顶 板 混 凝 土 预 制 板 的 厚 度 分 别
34、为 10cm 和 6.3cm。渠 道 的 防 渗 防 冻 胀 措 施 的 研 究 与 应 用 ， 在 景 电 一 期 灌 区 改 造 中起到了很好的作用， 为提高渠道的稳定性和抗冻胀性能、 减少 渠道输水的渗漏、 提高渠道的输水能力和灌溉效率起到了十分重 要的作用， 在灌区的更新改造中， 始终要把渠道的防渗防冻胀措 施的研究与应用作为一项永恒的课题。5.存 在 的 问 题 及 建 议在景电一期灌区更新改造工程的建设中， 虽然针对渠道所处 的不同自然地质情况、 环境状况采取了不同的防渗防冻胀处理措 施 ， 取 得 了 良 好 的 效 果 ， 但 还 存 在 一 些 问 题 ， 主 要 表 现 在
35、 ： 一 是 对换基砂碎石的级配把握的不够， 存在一定的难度， 换基的厚度 把握的不准； 二是换基砂碎石的夯填质量很难控制， 有时的夯填 质量差， 造成渠道小面积沉陷； 三是地下水排水系统的设置增加14了工程运行管理上的工作量 （工程上水运行期间， 要关闭出水闸 阀 ， 工 程 停 水 运 行 期 间 ， 要 打 开 出 水 闸 阀 ） ； 四 是 大 体 积 浆 砌 石 衬砌渠道时， 对浆砌石的砌筑质量、 伸缩缝止水带的架设工艺要 求高， 对工程的施工质量要求高； 五是混凝土预制板套衬渠道对 保留的原混凝土表面凿毛和对渠道边坡系数的控制要求高， 施工 质量差时会造成渠道整体滑坡。针对以上存在的问题， 建议在采用以上已应用的渠道防渗防 冻胀处理措施时， 一定要根据渠道所处的不同自然地质情况、 环 境状况采取不同的防渗防冻胀处理措施，因地制宜，区别对待， 同时要加强施工质量管理和工程运行的维护与管理， 随时处理出 现的一些小问题， 以避免造成大的问题， 为工程的良性运行创造 条 件 ， 使 工 程 改 造 建 设 的 成 就 得 以 持 续 、 稳 定 、 正 常 、 健 康 地 发 挥效益。
