1、浅谈浆砌石渠道护面问题【摘要】：浆砌石由于其原材料取材方便，施工简单，在渠道建设中被广泛采用。但普通浆砌石防渗护面主要缺点是糙率大、且对面层石料的选材要求较高，石料的利用率不高，断面造型呆板。洪水河灌区在大型灌区续建配套与节水改造实施过程中，对普通浆砌石防渗护面结构进行了改进。通过实际运用，改进后的护面结构造型美观，防渗、抗冻及水力学条件优于普通浆砌石防渗护面，而每米造价相对降低 15.01%。 【关键词】：浆砌石，改进，混凝土贴面，应用 中图分类号： TV732 文献标识码： A 一、 引言 在灌区节水改造实施过程中，渠道防渗衬砌形式直接影响工程的寿命和防渗效果，而濮阳引黄灌区地处北方寒冷地
2、区，冬季长达 4 个月之久，渠道防渗衬砌结构的冻胀破坏是一个较突出的问题。从运行情况分析，浆砌石渠道抗冻性能优于混凝土预制板，其主要缺点是糙率大（糙率系数在 0.023-0.0275 之间） ，对面层石料的选料要求较高，石料的利用率不高；底脚缝易淘刷进而破坏渠底，维修频繁。混凝土预制板渠道抗冻性能差，板间缝受冻胀应力易开裂，造成混凝土预制板脱落，防渗效果下降，渠道耐久性差。针对上述问题，在灌区续建配套与节水改造渠道防渗结构设计上，我们本着因地制宜的原则对普通浆砌石进行了改进：即根据各级渠道渠床地质条件、水流条件、抗冻胀效果、施工难易程度、结构美观等方面综合考虑，在不同级别的渠道上采用改进后的混
3、凝土贴面浆砌石防渗护面，断面选型以弧形底梯形、梯形圆弧坡角形、抛物线型为主，形成了干、支、斗三级渠道曲线形的最佳断面组合，渠道的抗冻、抗渗、水力学条件得到了明显提高。 一、混凝土贴面浆砌石防渗结构 （一） 、 混凝土贴面浆砌石防渗结构 防渗结构厚度的确定须同时满足抗冻、抗渗要求。对于、类强冻胀土基，渠底部及渠顶以下渠深的 2/3 处总厚度按渠道类别干渠取35；支渠、斗渠取 3028；渐变到封顶为 2520。面层混凝土厚度根据灌区节水改造工程实践，取值一般在 3-5，厚度过大，一是不经济，二是浆砌石和混凝土的线胀系数不一致，会因温度不均造成温度应力叠加致使面层混凝土开裂。在侧向排水条件好的、类弱
4、冻胀土基、透水性强的沙土类及砂砾石基础上，总厚度以满足现行规范要求为宜。 对于、类强冻胀土基，进行换基处理，置换材料为 3050河卵石，置换厚度分两种情况：平行于等高线（东西向）布置的渠道考虑阴坡的遮荫，渠底部 65，阴坡上部 40，阴坡下部 70，阳坡上部30，阳坡下部 50。垂直于等高线（南北向）布置的渠道，坡面上部30，坡面下部、渠底部 50。 渠道每 5m 设伸缩缝一道，缝宽 2，沥青水泥砂浆嵌缝（重量配合比：水泥沥青砂子=124） ，缝面灌 2厚聚氯乙烯泥止水。 （二） 、砌筑材料 砌筑材料采用细粒混凝土砌筑，混凝土骨料最大粒径 20，强度等级 C15，使用标号为 R425 普通硅酸
5、盐水泥，水灰比控制在 0.5-0.55 之间。贴面混凝土与浆砌石砌筑材料相一致，强度等级 C15，水灰比控制在0.45-0.5 之间。对于有推移质泥沙的渠道，为提高渠道的抗冲、抗磨性能，护面混凝土强度等级采用 C20。 二、主要施工工艺 和常规渠道施工工序一样，首先进行渠道开挖和边坡整理，然后进入渠底置换料，并夯筑，渠坡置换料随边坡砌筑高度随砌随填，以免占用砌体空间，以保证砌体厚度。渠底置换料夯填后即可进入混凝土贴面浆砌石施工，主要工艺如下： （一） 、安置样模： 为保证设计的曲面轮廓几何尺寸准确，在实践中总结了样模挂线法，即根据渠道的设计尺寸，将曲线部分（圆弧形或抛物线等）加工成预制样模，样
6、模宽度 1012，高度以设计渠底厚度的 1/2 为宜，强度等级不低于面层混凝土标号，每隔 10m15 放置一个，以不拖线为宜，用同标号混凝土固定。样模作为结构的一部分不拆除。 （二） 、砌石施工： 渠底曲线部分砌石用灌浆法砌筑，渠坡采用座浆法，渠底、渠坡砌石连续完成不留施工冷缝。砌石顶面以上预留面层混凝土厚度。砌筑前洗净石料，自下游向上游方向衬砌，先中间，后两边沿圆弧切线砌石，每一块砌石要于相同位置的圆弧切线垂直，大头向下，小头向上，三角缝，六面靠、垂直于弧面不倾斜；顶面要平整，起伏误差不得大于 5mm。细砾砼一次性灌浆，要求灌浆饱满、密实。 （三） 、面层混凝土施工： 将砌筑好的砌石表面清理
7、浮渣，用清水湿润然后刷素水泥浆一道，将拌和好的面层混凝土按先渠底后渠坡的施工顺序一次浇筑成型，然后在样模上挂线手工修坡修园。面层混凝土拌和要严格控制水灰比，流动性不可过大。 三、应用条件与技术方法 （一） 、断面选择 干渠混凝土贴面浆砌石防渗护面干渠流量在 512m3/s 之间，在水力学计算满足渠道防渗工程技术规范SL18-91 规定的不冲流速的条件下，断面宜选择弧形底梯形断面，弧形底弦长 1.82.2m，边坡系数m=11.25，圆心角 9077，圆弧半径 127.3176.1 ，弓高 37.338.6，斜边长度根据实际流量确定。当弧形底梯形断面不能满足不冲流速的条件下，可选用梯形圆弧坡角形断
8、面，底宽 2.02.4m边坡系数 m=0.751。 （二） 、支、斗渠混凝土贴面浆砌石防渗护面 支、斗渠流量在 0.51.2m3/s 之间，在、类弱冻胀土基条件下，选择弧形底梯形断面，弧形底弦长 0.51.0m，边坡系数 m=0.50.9，圆心角 12796，圆弧半径 27.9567.27 ，弓高15.4522.27，斜边长度根据实际流量确定。、类强冻胀土基，推荐使用抛物线形断面，抛物线方程 y=0.05x2（单位：） 。在侧向排水条件好、透水性强的沙土类及砂砾石基础上，建议使用“U”形或混凝土预制块等其他形式的防渗护面。 四、应用情况 濮阳引黄灌区在灌区通过已建工程运行情况看，混凝土贴面浆砌
9、石防渗护面具有如下特点： （一） 、施工简单，材料利用率高，相对于普通浆砌石造价低。以益民东干十一支为例，在流量（Q=0.6 m3/s） 、砌石厚度相等的条件下，贴面式浆砌石护面（弧形底梯形断面）与普通浆砌石护面（梯形断面）相比；过水面积减小 41.89%，渠内流速增大 88.61%，每米造价降低15.01%（19.63 元） 。 （二） 、抗渗效果优于普通浆砌石。每公里渗漏损失流量6小50%。 (三)、 外观上石面不外露，适宜于成型各种流线型造型，水力学条件优越。 (四)、 较普通浆砌石渠道而言，输水时间短，灌水轮期平均缩短1.5d（据灌区调查） 。 由此可见，贴面式浆砌石护面技术具有明显的
10、技术经济优势，在灌区节水改造中具有一定的应用前景和推广价值。 【参考文献】： 1、巫祖进;浅谈护坡工程的施工技术J;中国高新技术企业;2009年 08 期 2、范广甫;陈俊红;浅谈水利工程施工中的样板引路J;河南水利;2006 年 01 期 3、刘荣伟;水利工程项目成本核算问题刍议J;内蒙古水利;2007年 02 期 4、楼孟华;张钦厚;对水利工程施工组织设计几个问题的认识J;科技信息;2009 年 07 期 5、李忠胜;张强;王美玲;水利工程施工存在的隐患及解决方法J;内蒙古水利;2010 年 02 期 6、 SLzn-2006,水工建筑物抗冰冻设计规范S. 7、 SL18-2004,渠道防渗工程技术规范S.2004. 8、 GB50288-99，灌溉与排水工程设计规范S.
