南水北调中线陶岔至鲁山段渠道防渗排水设计

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1、第45卷第6期人民长江V0I．45．No．62014年3月YangtzeRiverMar．，2014文章编号：1001—4179(2014)06—0004—03南水北调中线陶岔至鲁山段渠道防渗排水设计黄炜，刘清明，冷星火(长江勘测规划设计研究院规划处，湖北武汉430010)摘要：为了减少南水北调中线工程总干渠的输水损失，采用渠道全断面现浇混凝土衬砌的防渗措施，对于土质较好且渗透系数较小的全挖方渠段，能够起到较好的防渗作用。针对存在侧向或者垂直渗漏问题的渠段，采用复合土工膜加强防渗。对于衬砌结构在地下水位高于渠水位时可能发生失稳

2、的安全隐患，设计了由排水垫层、透水软管和逆止阀等配套的排水设施，并在渠坡采用塑料排水盲沟作为排水垫层。现场施工实践表明，这些排水措施取得了良好效果。关键词：渠道防渗；衬砌排水；复合土工膜；南水北调中线工程中图法分类号：TV67文献标志码：A渠道边坡系数为0．5，土质渠道设计底宽10．5～25．51工程概况m，石质渠道设计底宽28m。南水北调中线工程总干渠陶岔至鲁山段是南水北2渠道防渗设计调中线一期工程的起始段，起点为陶岔渠首闸下300m，终点位于鲁山县薛寨北，线路全长215．511km，其2．1衬砌设计中渠道长205．968k

3、m(全挖方渠道累计长70．877km，为减少输水损失，同时便于机械化施工、保证工程全填方渠道累计长20．556km，半挖半填渠道累计长的耐久性及减少沿程水头损失，南水北调中线输水渠l14．535km)，建筑物累计长9．543km。道过水断面采用现浇混凝土衬砌。衬砌范围为全断面陶岔至鲁山渠段起始于南阳盆地的西部边缘地衬砌，即过水断面的边坡和渠底。填方渠道衬砌至堤区，沿伏牛山脉南麓山前岗丘地带及山前倾斜平原，穿顶，挖方渠道衬砌至一级马道。越伏牛山东部山前古坡洪积裙及淮河水系冲积平原后渠道衬砌结构型式为矩形板，考虑渠底衬砌混凝缘地带

4、。渠段地貌形态以低矮的垄岗与河谷平原交替土浇筑条件和稳定性较渠坡好，土质渠道衬砌板的厚分布为特征，间夹基岩残丘。地质结构划分为岩体、土度采用渠底8cm，渠坡10cm；岩质渠段考虑采用模筑岩体双层和土体三大地质结构类型，渠段地下水赋存混凝土，衬砌厚度为25cm。陶岔至鲁山段经过的地条件可分为第四系孔隙裂隙潜水、承压水和砂砾岩裂区为气候温和地区，根据有关要求，渠道衬砌混凝土采隙一孔隙承压水3种类型。该渠段分布有膨胀土用的强度等级C20，抗冻等级为FIO0，抗渗等级为(岩)的渠段，累计长约166．123km，约占渠段总长的W6。80

5、．65％。衬砌设置纵、横向伸缩缝，均采用矩形缝，分通缝渠道渠首设计流量为350m／s，加大流量为420和半缝，纵向分缝除渠底齿墙内侧为通缝外，其余均为11／s，设计水深8．0m；段末设计流量为320m／s，加半缝，纵缝间距根据渠道底板宽度和渠坡长度确定：渠大流量为400m／s，设计水深7．0m。渠道纵坡一般坡纵向分缝间距为4m，若渠坡顶剩余长度不足1．0为1／25000，石方渠段纵坡为1／17000，渠道过水断面m，则顶端分缝间距可大于4m；渠底纵缝间距2．09～采用梯形断面，土质渠道边坡系数为2．0～3．5，石质4．09m。

6、衬砌横缝间距为4m，每隔16m设一横向通收稿日期：2014—01—17作者简介：黄炜，女，高级工程师，主要从事水利工程规划和设计工作。E—mail：huangwei@cjwsjy．tom．cn第6期黄炜，等：南水北调中线陶岔至鲁山段渠道防渗排水设计5缝。渠坡半缝缝深7．5cm，渠底半缝缝深6．0cm，缝渠道、地下水位低于设计水位的渠段，且渠坡和渠底分宽均1．0cm，一般临水侧采用聚硫密封胶填缝，镶嵌布有砂、砂砾石层，一般都存在侧向或垂直渗漏问题，深度为2．0cm，下部闭孔塑料泡沫板深度为4．0～5．5必须加强防渗。设计采用复合

7、土工膜加强防渗。cm。在渠底有交叉建筑物穿过的渠段，根据建筑物的宽度布置横缝。为避免雨水冲刷掏空渠坡，导致混凝土衬砌板破坏，在边坡混凝土衬砌板顶部设置水平封顶板。挖方渠段封顶板宽度15cm，填方和半挖半填渠段封顶板宽度35cm。封顶板厚10cm，与边坡衬砌现浇为一体，但与路缘石分离，缝宽2cm，表面2cm填聚硫密封胶，下部用水泥砂浆填缝，见图1。图3地下水位高于渠底的渠段衬砌齿墙示意(单位：cm)根据《土工合成材料应用技术规范》(GB50290—98)的规定和衬砌板抗滑稳定要求，选用576g／m的两布一膜复合土工膜作为加强防渗

8、材料，其中膜选用厚0．3mm的聚乙烯土工膜；布选用宽幅(宽大于5m)聚酯长丝针刺土工布，规格为150g／rn。要求复合(a)挖方渠段土工膜断裂强度不小于14kN／m，顶破强度不小于2．5kN，撕破强度不小于0．4kN，复合土工膜的土工织物与混凝土板的摩擦系数不小于0．5。复合