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2012年第2期
重力式挡墙和混凝土软体排在渠道节水改造工程中的应用
张朝坤
(泉州市北渠管理处,福建泉州3602000
摘要:该文分析了北高千渠渠底和梁岸防渗护砌存在的问题,在泉州北高千渠供水对象无替代
水源,不能停水施工的情况下,经方案比选,采用浆砌石挡墙及混凝土软体排解决渠道边坡及
基础防冲防渗的问题,节水改造后效益显著。
关键词:重力式挡墙;混凝土软体排;北高干渠;节水改造
中图分类号:TV698.2文献标识码:B文章编号:1002-3011(2012)02-0052-03
北高干渠概况
以粘性土为主,含少量的瓦研、碎石,主要分布在
10.3~3.0m。渠段正常运行时,渠中水位在6.5m
泉州市北高干渠是山美灌区的主要干渠之
左右,地下水稳定水位约3.7~4.8m,存在-一-定的
于1966年2月动工兴建,1975年全线建成通水。水位差。原来修建渠道时施工质量粗糙,再加上年
主干渠长24.74km,设计最大过水流量2.5m/,久失修,结合北高干渠多年运行实践,可以认定该
流速0.4-0.6m/s,设计灌溉面积16万亩,担负土层是渠道渗漏的主要土层。因此本工程内的渠道
着供应泉州市区五个水厂、工农业和城市生态用水以防渗堵漏、渠道疏浚、改善渠道稳定为主要改造
及清源山南蔍89.6km的防洪排涝等任务,同时也目的,确保过水能力。
是惠安和湄洲湾南岸地区的供水主通道,每年经北
高干渠输送的水量占洛阳江来水总量的50%左右。
3节水改造方案选择
北高干渠工程自兴建至今已运行30多年,存在
北高干渠施工期仍然要担负供应泉州市区5个
工程老化失修、渠道淤积、渠岸崩塌、渠系建筑物水厂、泉州市区生态用水的任务,施工期运行流量
损坏及水利用系数低等问题,危及工程运行安全和为10~6.5m3/s。工程两岸建筑物分布密集,且工.
供水安全,节水改造势在必行,以改善灌区灌排条期要求尽可能短,无法进行渠道外导流。只能于施
件,为灌区可持续发展提供水利保障。由于北高干工期在保障各用水户用水的情况下尽可能降低水位,
渠的供水对象无替代水源,无法全断面停水,节水利用现有渠道输水,相应最低运行水深为2.0m,
改造仅能控制在最低运行水位施工。为解决边坡及渠岸下部(水面以下)护脚需在水下施工。
其基础防冲防渗问题,必须合理制定节水改造的工
现分别进行渠岸水上和水下护砌型式方案比较。
程措施。
1渠岸上部护砌方案选择
2渠岸防渗分析
目前渠道护砌主要有两种类型,一是传统的浆
砌石重力式挡墙护砌,二是新兴的生态护砌。浆砌
为减少渗漏损失,提高渠道水利用系数,域少石重力式挡墙护岸主要优点是节省用地,施工方便,
渠道糙率,恢复输水能力,方便今后检修,必须在但外观灰色、生硬,没有活性的砌石结构易在视觉
原渠道清淤疏浚后对渠岸进行护面衬砌。原渠岸边上产生审美疲劳。生态护砌既能满足渠道既有的功
坡地质钻探分析表明,本次节水政造渠岸的土层由能,又具备亲水、安全的特性,营造人水和谐的环
人工填土、粉质粘土组成。其中粉质粘土渗透系数境。目前生态护砌设计主要有石笼、生态砖、生态
达到(5.6~5.7)x10-°cm/s,属微透水层,主要袋等型式。
分布在高程8.9~-2.0m。人工填土层呈松散状,
本着因地制宜、经济合理的原则,设定渠岸上
收稿日期:2012-03-28
部分护砌高2.1m的标准断面,基础为淤泥的渠段,
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岸墙基础打设松木桩处理。采用石笼、生态砖、生
表14种杲岸上部护砌方案比选
态袋、浆砌块石挡墙进行方案比较。
付砌型式
(1)石笼挡墙。采用厂家生产的网笼定型产
芦墙生爸砖生态重力式
石笼
挡墙
品,内装自然石头(卵砾石),施工简便,工程质开挖土方/m
12.015.715.712.5
量容易控制,卵石的透水性有利于水生动植物的生
回填土方/m3
0.96.47.4
长,具有抗冲刷能力强、施工简单、整体性好、适
回填砂/m2
应地形变化能力强等特点。本次断面拟定采用两个定制石笼/m
白然石头/mf
定型的网笼,下部高1.1m,宽1.5m,上部高1.0
M7.5浆砌块石/n
m,宽1.0m,内装自然卵砾石。
C2生态砖/m
2)生态砖。采用Cm混凝土预制而成,相邻生态袋/m2
砌块间一般预留10~12cm生态孔,可在孔中培土C1混凝土护脚/n2
种植植物,施工简单,投资较低。本次断面拟定采碎石垫层/m2
0.60.310.310.64
用C2混凝土预制,生态砖高15cm,宽28cm,后土工拉筋聚丙烯P2带/mi
设3层聚丙烯PP土工格栅,长2.8m,其中压在砌复合土工膜m
6.76.76.76.7
块中长度0.3m,砖与墙后填土间设碎石倒滤层。
粉质粘土基础可比
投资/(元/m
236222262581701
(3)生态袋。这是一种特殊生态材料制成的袋
松木桩/mi
0.260.270.270.26
子,具有良好的透水性和强度,辅以种植土,植被
淤泥质基础可比
绿化可用水喷、移栽或种子和土混装人袋,可因地投资/(元/m)
2886277131112225
制宜选用不同的植物进行绿化,景观优美。本次断
面拟定采用LB-M型生态袋,高0.15m,宽1m,采用膜袋混凝土、软体排及预制块进行方案比较
边坡1:0.5,后设3层聚丙烯P2士工格栅,长3.0比较断面选择柱号4+492处,工程量如下:开挖土
m,其中压在砌块中长度0.5m,袋间设防渗膜,宽方4.5m,回填土方0.5m,碎石垫层0.3m,松
木桩0.26m3,复合土工膜5.6m2,碎石墊层0.75
(4)重力式挡墙。挡墙顶宽60cm,迎水面坡m,护脚1.06m2。3种方案护脚断面型式:膜袋混
度1:0,背水面坡度1:0.3,挡墙背水面铺设复合土凝土采用C3素混凝土,厚20cm;软体排采用C2
工膜,墙后回填砂。挡墙基础采用M10浆砌条石,混凝土,厚20cm;预制块采用Cm混凝土,厚20
厚50cm,基础两边各扩30cm,下设碎石墊垫层cm。单位投资分别为:膜袋混凝士1543元/m,软
20cm。
体排1486元/m,预制块1322元/m
4种护岸方案工程量及投资详见表1(以单位
预制块护脚方案投资虽然少,但整体性差,预
长度1m计算)。由表1可知,4种方案中,生态袋制块间没有连接,水下安放施工质量难以控制。膜
方案、石笼挡墙方案投资高,故不予考虑。重力式袋混凝土护脚整体性较好,但投资高,且膜袋灌注
挡墙方案安全可靠、占地面积少、施工方便,单位水泥浆施工时,难免存在漏浆现象,污染渠道源水
投资最省。生态砖方案在生态护砌中投资较省,技水质。软体排护脚整体性好,施工质量较易控制,
术较先进,断面型式既满足渠道功能,又具备亲水、对渠道源水水质影响较小。考虑到经济可行、施工
安全的特性,营造人水和谐的环境,但比重力式挡方便,结合北高干渠供水调度要求,渠岸下部选择
墙方案投资增加546元/m,且占地面积较大,征地软体排护脚方案。
面积也较大。考虑到本项目一部分渠段两岸的民房3.3节水改造防渗加固措施
紧挨着渠道,若征地过大,拆迁补偿费用大,且实
根据上述分析,砌石