南水北调东线山东干线有限责任公司 山东 济南 253200
摘要：本文总结了土渠水毁后的应急抢修和永久防护处理措施，并结合笔者的运行管理工作经历，提出了几点建议。
关键词：土渠；水毁；应急抢修；永久防护
1工程概况
某输水干渠工程借用地方老河道输水，由于设计标准较低，仅对老河道进行了扩挖、清淤整治，渠底和坡面均未护砌。工程建成当年6月份进行了试通水，试通水结束后发现某节制闸（该闸下游为1.5m跌水）靠近前铺盖上游50m范围内、靠近防冲槽下游100m范围内的局部坡面出现冲刷坍塌，渠底冲刷严重。鉴当年10月份组织全线通水试运行，7、8、9月为主汛期，运行管理单位经报请上级主管部门批准同意：先对冲刷损毁段进行临时性应急抢修，在全线通水试运行结束后再进行永久性防护处理。运行管理单位分别研究制定了临时应急抢修方案和永久防护处理方案。
2临时应急抢修方案
为不影响全线通水试运行，应急抢修处理只能在汛期施工。为创造干地施工条件，先在冲刷损毁段上下游填筑围堰、降排河槽内明水及渗水，然后清理表面附着物、渠底冲坑用回填土压实，靠近该闸前铺盖上游50m范围内的渠底用水泥掺量12%的水泥土回填压实；边坡冲刷段坡脚处松木桩（桩距1.5m、桩径10cm、桩长1.5m）、放1排竹排，竹排后用回填土压实，铺250g/m2土工布，为保持边坡平顺，顺坡铺设土袋，土袋自下到上由2至3排过渡到1排。施工顺序按照填土压实、铺设土工布、铺设土袋同步进行，紧密填筑，边坡坡度不陡于1:1.0，并与输水干渠上下游边坡平顺连接。
3永久防护处理方案
3.1护坡厚度和边坡稳定计算
（1）按《提防工程设计规范》公式（D3.1-1及D.3.1-2）计算浆砌石护坡厚度。
经计算，护坡厚度为0.21m，实际护坡厚度采用0.3m。
（2）选取该闸前铺盖上游30m处断面分别对100×60cm（深×宽）、100×80cm（深×宽）两种齿墙方案，分别按《堤防工程设计规范》公式（F.0.6）和公式（F.0.7）计算边坡抗滑稳定安全系数KC和抗倾稳定安全系数K0。经计算，100×60cm（深×宽）断面齿墙KC=1.09、K0=1.46；100×80cm（深×宽）断面齿墙KC=1.8、K0=3.77。根据《堤防工程设计规范》要求，边坡护砌工程齿墙正常运用条件下KC不应小于1.3、K0不应小于1.55。为保证齿墙的稳定安全，齿墙尺寸采用100×80 cm（深×宽）方案。为了防止水流冲刷对渠坡造成破坏，在渠坡护砌两端设浆砌石坡面齿墙，齿墙尺寸采用100×60cm（深×宽）。坡脚处设浆砌石齿墙，齿墙尺寸采用100×80cm（深×宽）。
3.2渠坡和渠底结构设计
边坡采用M10浆砌石护砌，渠坡和渠底护砌厚度为30cm，下设10cm厚碎石垫层，其中渠坡碎石垫层下铺300g/m2土工布。护砌段边坡与上下游渠坡平顺连接。护砌顶高程，输水干渠左岸护砌至滩地高程，右岸护砌至现状渠顶高程以下0.5m。为适应基础沉陷和温度变形的要求，设一道伸缩缝，缝两侧设0.3×0.3m的齿墙，伸缩缝缝宽2.0cm，缝内填充闭孔泡沫塑料板并用焦油塑料胶泥抹缝。同时浆砌石护坡段在河底以上0.5m、1.5m处设两排排水孔，排水孔水平间距为5m；排水孔采用Φ50mmPVC管，每根排水管靠近渠坡一端采用300g/m2的土工布包扎两层，铁丝绑扎。在排水管坡内开挖三角体沟槽，沟槽深度为0.4m，纵向宽度为0.5m，槽内回填中粗砂，以增强排水效果并且起到反滤防於堵的作用。排水管插入砂槽一端需在管壁上打孔，孔径1.0cm，环管周每排打等间距4个孔，共计3排孔，相邻两排孔呈梅花状布置，第一排孔中心距离排水孔入砂管端10cm，每排孔间距10cm。
图1 护坡典型横断设计图
4其他关键要点
4.1挡水围堰兼做临时道路
全线通水试运行结束后，该输水干渠未安排调水任务，河槽内剩余水深平均1m，故施工期间输水干渠无外水汇入，不需采取其他导流措施，围堰顶高程可按正常挡水高度加0.5m的安全超高确定，由于输水干渠右岸无道路，且紧邻耕地，修筑临时道路需租占耕地，为降低成采取围堰堰顶兼做临时交通道路方案，最终确定围堰顶宽6m，边坡1:3。考虑围堰填筑土料的防渗性能较差，对围堰的迎水坡进行了防渗处理，对比各种防渗措施的优缺点，采用迎水面铺设复合土工膜防渗，膜上设编织袋装土护砌，护砌厚度0.5m。
4.2新老结合部位土方施工和浆砌石砌筑质量是关键
新老结合部位土方施工采用了台阶收坡法，每层台阶宽度按不小于设计要求，层与层之间分段接头错开一定距离，同时分段条带与轴线平行布置，保持各分段之间高差基本一致，压实度大于等于设计要求。浆砌石工程施工重点把关石料质量和砌筑质量。石料必须质地坚硬、无风化剥落和裂纹，块重及厚度要满足设计要求，物理力学指标应符合国家施工规范要求。检验合格的石料采用人工选修后搬运就位，砌筑前应清除干净，砌筑时必须平整、稳固、密实、错缝合理，严控勾缝质量，勾缝必须严密饱满，水平缝顺直。在砌筑护坡前先对坡面进行修整，使其平顺，并把坡面部位的填料压实后，再进行护坡砌筑。
5结语
为做好输水干渠（土渠）运行管理工作，结合笔者工作经历，提出几点建议：（1）运行管理单位要加强巡视检查工作，特别是输水干渠（土渠）调引水或汛期过流后的检查，发现隐患要及时处理。（2）土渠运行过程中要特别注意控制流速和保持河槽水位稳定。因为流速大于设计流速，水流易对渠底和渠坡产生冲刷；土颗粒浸水后膨胀，当河槽蓄水位变化较大时，易引起渠坡坍塌。（3）对土渠运行过程中发现的水毁工程要及时组织修复或采取应急抢修处理措施，防止冲刷损毁局面继续扩大。
参考文献:
[1]GB 50286-2013堤防工程设计规范.
[2]山东省水利勘测设计院 南水北调东线一期工程德州段四座跨渠桥梁桥下护砌实施方案.
姓名：邱占升（1986年），性别：男，民族：汉，籍贯：山东省平原县，学历：大专，
单位：南水北调东线山东干线有限责任公司，研究方向：工程建设管理和运行管理，
论文作者:邱占升
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/29
标签：干渠论文; 护坡论文; 围堰论文; 工程论文; 平顺论文; 河槽论文; 厚度论文; 《防护工程》2017年第22期论文;