胡明強(qiáng),陳麗月

(江山市峽口水庫(kù)管理局,浙江 江山 324116)

1 工程概況

江山市現(xiàn)有大型灌區(qū) 1個(gè),即碗窯大型灌區(qū),是在2008年由原有的峽口水庫(kù)灌區(qū)和碗窯灌區(qū)合并而成,峽口水庫(kù)于1966年9月動(dòng)工,1973年5月主體工程建成;2003年3月位于峽口水庫(kù)上游16 km處的白水坑水庫(kù)建成蓄水。

浙江省碗窯水庫(kù)(峽口片)灌區(qū)位于浙江省江山市中西部,金衢盆地西端,為浙江省最大的自流灌區(qū)之一,浙江省重要的糧食生產(chǎn)基地,也是江山市農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)項(xiàng)目區(qū)。灌區(qū)土地總面積4萬(wàn)hm2(60萬(wàn)畝),設(shè)計(jì)灌溉面積2.03萬(wàn)hm2(30.5萬(wàn)畝),灌溉范圍人口28.66萬(wàn)。灌區(qū)有東西2條干渠,全長(zhǎng)106.54 km。東干渠長(zhǎng)48.1 km,設(shè)計(jì)引水流量8.2 m3/s;西干渠長(zhǎng)58.5 km,設(shè)計(jì)引水流量12.9 m3/s。

干渠于1970年初動(dòng)工興建,受資金、技術(shù)等條件的限制,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低,工程施工質(zhì)量較差,設(shè)施配套不完整。干渠已運(yùn)行40余年,渠道內(nèi)坡1∶0.3～1∶1.5不等,襯砌率達(dá)98%,大多為水泥預(yù)制板襯砌,老化滲漏、沖刷破損現(xiàn)象嚴(yán)重。干渠上渠系建筑物有800多處,大部分老化失修不配套。由于上述原因致使碗窯水庫(kù)(峽口片)灌區(qū)工程及設(shè)施未能充分發(fā)揮效益。

2 初步設(shè)計(jì)

干渠巖性多為泥巖、灰?guī)r、砂巖、砂頁(yè)巖等,產(chǎn)狀順坡,斷裂也與渠線(xiàn)大致平行,某些區(qū)段巖性為火山巖及變質(zhì)巖 (片麻巖),局部地段渠線(xiàn)與斷裂平行。渠道基礎(chǔ)少部分在巖基上,大部分坐落在邊坡、殘積層上 (砂質(zhì)黏土、粉質(zhì)砂土夾碎石、礫石),有的穿越斷裂。

根據(jù)GB 50288—99《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》,浙江省江山市碗窯水庫(kù) (峽口片)灌區(qū)節(jié)水續(xù)建配套項(xiàng)目工程等別為Ⅳ等,主要建筑物 (東西干渠及干渠上的建筑物)級(jí)別為4級(jí),次要建筑物(支渠及其渠系建筑物)級(jí)別為5級(jí),臨時(shí)建筑物級(jí)別為5級(jí),灌溉設(shè)計(jì)保證率為85%。

根據(jù)渠道實(shí)際情況,按明渠均勻流理論進(jìn)行水力計(jì)算。設(shè)計(jì)流量東干渠首取8.2m3/s,西干渠首取12.9 m3/s。根據(jù)實(shí)際渠道岸頂安全超高取0.4 m。綜合渠道沿線(xiàn)土質(zhì)、氣溫、地下水位、渠道流量及便于施工等因素,斷面型式為等厚度梯形斷面。為了渠坡穩(wěn)定及便于施工,渠道內(nèi)邊坡原則上取值1∶1,部分渠段及支渠參照原邊坡在段內(nèi)統(tǒng)一取值。根據(jù)渠道設(shè)計(jì)流量及抗凍抗?jié)B要求,采用10 cm厚C20纖維混凝土防滲面。為避免混凝土的熱脹冷縮而造成的破壞,混凝土面板間設(shè)瀝青松木板伸縮縫[1]。

渠道防滲襯砌方案為:渠道兩內(nèi)側(cè)削坡整平至設(shè)計(jì)邊坡,采用干砌塊石護(hù)坡30 cm作基礎(chǔ),再以10 cm現(xiàn)澆C20纖維混凝土防滲面板護(hù)面;渠道底采用現(xiàn)澆C20纖維混凝土防滲底板,厚度10 cm;渠道邊坡頂部采用C20混凝土壓頂,寬30 cm,厚10 cm;渠道兩側(cè)邊坡及底板設(shè)置φ 5PVC逆止閥;混凝土護(hù)面、壓頂、底板縱向每5 m設(shè)1道伸縮縫,渠道底腳設(shè)2道橫向伸縮縫,取寬10 cm,厚1 cm的瀝青杉木板填充(見(jiàn)表1)。

表1 部分渠段主要參數(shù)表

續(xù)表1

3 渠道施工

渠道管理范圍清理、放樣完畢后,渠道施工主要從基坑開(kāi)始,再分別根據(jù)進(jìn)展情況依次進(jìn)行內(nèi)坡整修、砌石、混凝土防滲面板施工。

3.1 回填施工

3.1.1 基坑施工

基坑開(kāi)挖主要在邊坡與底板開(kāi)挖斷面接頭處,基坑開(kāi)挖斷面根據(jù)設(shè)計(jì)坡面加上必要的開(kāi)挖線(xiàn)進(jìn)行施工,回填時(shí)留出符合設(shè)計(jì)要求的連接帶并適當(dāng)增加底板向下的止水深度?；踊靥钪苯永没娱_(kāi)挖土料填筑。填筑以前,先清除開(kāi)挖土料中樹(shù)根等雜物?；靥盍蠅簩?shí)標(biāo)準(zhǔn)為砂礫料相對(duì)密度≥0.6,黏性土控制壓實(shí)度≥0.9。先根據(jù)選用填筑料和碾壓機(jī)械以及設(shè)計(jì)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行碾壓試驗(yàn),確定壓實(shí)參數(shù),再根據(jù)壓實(shí)參數(shù)進(jìn)行填筑,分層壓實(shí),控制碾壓質(zhì)量。每層填土厚度黏性土不超過(guò)20 cm,砂礫料不超過(guò)30 cm。

3.1.2 內(nèi)坡施工

渠道內(nèi)坡依據(jù)放樣削坡整平,對(duì)沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)坡度要求的大面積凹陷部位進(jìn)行補(bǔ)平回填,對(duì)漏洞及松散部位進(jìn)行換土回填。

根據(jù)填方、挖方、半挖半填等不同地段實(shí)際情況,渠道處理方法也不盡相同。

由于填方渠道土質(zhì)比較疏松,因此特別重視漏洞開(kāi)挖換土壓實(shí)回填,襯砌前結(jié)合灌溉送水有意識(shí)地加大水位對(duì)渠道進(jìn)行浸水預(yù)沉,對(duì)于仍難以達(dá)到襯砌所需的密實(shí)度要求的,采用夯板或蛙式打夯機(jī)進(jìn)行人工分層夯實(shí)。

挖方渠道做到襯砌面與修坡面坡度基本吻合,既減少砌石耗材,又增加渠道穩(wěn)定性。

由于半挖填渠道在地下水位線(xiàn)處,是牢與不牢的結(jié)合處,因此土方回填基礎(chǔ)采用鋸齒形斷面,以有效防滑。填方分層夯實(shí),連接到位,先壓實(shí)后修坡。

3.2 砌石施工

渠道兩內(nèi)側(cè)修坡整平至要求坡度后,在預(yù)留空間內(nèi)進(jìn)行干砌塊石襯砌。襯砌護(hù)坡表面平整度在規(guī)定范圍內(nèi)適當(dāng)放寬,這樣有利于混凝土襯砌底面的咬合。

塊石選用質(zhì)地堅(jiān)硬、新鮮、耐風(fēng)化、抗沖刷的塊石,同時(shí)外露面經(jīng)過(guò)鑿面處理。干砌塊石砌筑以層層錯(cuò)縫鎖結(jié)方式鋪砌,與墊層配合砌筑,隨鋪隨砌,砌石邊緣做到順直、整齊牢固。砌筑使塊石的寬面與坡面橫向平行,砌筑前先進(jìn)行試放,不合適的部位用錘加以修鑿,修鑿程度以石縫能夠緊密相接為準(zhǔn),砌石拐角處如有空隙,用小片石塞緊,砌石表面與樣線(xiàn)齊平,豎向砌縫錯(cuò)開(kāi)。砌縫底部如有空隙,均用合適的片石塞緊,并做到底實(shí)上緊,砌筑面不出現(xiàn)外插石。干砌石形成一個(gè)整體,無(wú)夾心、外塞石,整體空隙率＜35%。

3.3 混凝土防滲面板施工

混凝土防滲面板澆筑前先清除砌石表面垃圾雜物,排除渠底基坑積水和軟土,按設(shè)計(jì)要求放置排水管,然后由下而上澆筑邊坡混凝土?；炷翝仓绕潞蟮?最后澆筑壓沿。施工中用平板振搗器從下到上振搗混凝土至密實(shí),并在混凝土初凝前及時(shí)收面;在邊坡混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%以上后再澆筑渠底混凝土,振搗密實(shí)后在初凝前收面。

混凝土防滲面板表面用平板振動(dòng)器振實(shí)后,采用磨光工具磨平,直到表面泛出水泥漿,再壓光。壓光分2次進(jìn)行,第1次在磨光工具磨完后及時(shí)壓光,第2次等混凝土初凝前再壓光1次,以做到內(nèi)實(shí)外光,棱角分明,表面無(wú)蜂窩、麻面、砂眼、爆皮、龜裂等現(xiàn)象。

渠坡澆筑采用分塊跳倉(cāng)法施工,渠底和壓沿澆筑按一定的方向連續(xù)進(jìn)行。同一塊混凝土板澆筑做到不間歇,如因機(jī)械故障等原因間歇,間歇時(shí)間也不超過(guò)60～90 min。

混凝土面板間伸縮縫采用瀝青松木板?；炷劣蒙捌浜嗔浚?%,石子含泥量＜1%。同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)的混凝土標(biāo)號(hào)以及骨料、水泥進(jìn)行配比試驗(yàn),并根據(jù)試驗(yàn)確定的合理配比拌制混凝土。每立方米混凝土中摻入1.2 kg強(qiáng)綸纖維,混凝土采用機(jī)械拌和,拌和時(shí)間不少于2 min。混凝土澆筑完畢后,針對(duì)當(dāng)時(shí)天氣情況及時(shí)采取有效的措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)天數(shù)不少于13 d,以保證混凝土質(zhì)量。

4 效 益

節(jié)水續(xù)建配套項(xiàng)目工程改造的實(shí)施有效地提高了農(nóng)業(yè)灌溉效益和節(jié)水效益。渠道灌溉水利用系數(shù)從0.477提高到0.508,受益區(qū)灌溉保證率達(dá)85%,大大提高了水資源的利用率,解決了灌區(qū)下游用水的緊張局勢(shì),減少了灌區(qū)上下游用水的糾紛,有效緩解了水資源的供需矛盾,工農(nóng)業(yè)和居民生活用水得到了一定程度的保證,為受益區(qū)農(nóng)業(yè)穩(wěn)定高產(chǎn),經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和群眾提前奔小康打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也為灌區(qū)管理體制改革奠定了基礎(chǔ)。

從生態(tài)效益來(lái)看,項(xiàng)目實(shí)施后將明顯改善受益區(qū)生態(tài)環(huán)境,供水水質(zhì)得到提高,通過(guò)山、水、田、林、路統(tǒng)一規(guī)劃,旱、澇、漬綜合治理,美化了受益區(qū)田園環(huán)境,改善了受益區(qū)的生活環(huán)境,促進(jìn)受益區(qū)從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。

[1]喬有謨.水利工程施工 [M].北京:水利電力出版社,1993.