導(dǎo)語：在渠道護(hù)坡設(shè)計方案的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

1工程背景

受臺風(fēng)及惡劣天氣影響，部分地區(qū)遭遇100年一遇強(qiáng)降雨，部分河流出現(xiàn)超警戒特大洪水，致使多處壩段、渠道出現(xiàn)險情，造成大面積農(nóng)田積水、村莊被淹、人民受災(zāi)。地層巖性也是發(fā)生渠道破壞的重要原因，渠道沿線地層巖性如為砂壤土、細(xì)砂、砂礫石含粘性土、細(xì)礫時，渠道存在滲漏及沖刷問題;地層巖性如為鹽漬土層，渠坡易在水的溶蝕作用下，結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，渠道運(yùn)行時產(chǎn)生地下水位壅高，會產(chǎn)生浸沒問題，并伴有次生鹽漬化問題。在此背景下，為了工程能夠長久安全運(yùn)行，便于維護(hù)管理，本文對渠坡土質(zhì)易受水流淘刷、易凍融破壞、易失穩(wěn)，易產(chǎn)生浸沒問題的渠道要選取合理的斷面型式及邊坡襯砌防護(hù)措施，以全面增強(qiáng)河道的防洪能力。

2渠道襯砌

2.1渠道糙率

渠道未襯砌部分糙率選取0.025;實(shí)心生態(tài)連鎖板塊襯砌部分糙率參照預(yù)制板砌筑糙率選取0.017;PP纖維混凝土板及現(xiàn)澆混凝土板襯砌糙率選取0.014;機(jī)制模袋襯砌部分糙率參照漿砌卵石糙率，并進(jìn)行適當(dāng)降低，選取0.0225;石籠、雷諾護(hù)墊糙率參照干砌塊石，選取0.033。

2.2渠道縱橫斷面選取

對于復(fù)建渠道、改擴(kuò)建渠道基本維持現(xiàn)有渠道比降，對于新建渠道根據(jù)渠道沿線的地形地質(zhì)條件、渠道首末段水位關(guān)系、所選擇的襯砌材料與型式、不沖流速、渠道建筑工程投資、占地、施工難易程度、運(yùn)行維護(hù)管理等因素綜合確定。渠道采用的斷面型式主要由矩形斷面、梯形斷面和U型斷面。(1)矩形斷面。優(yōu)點(diǎn):相同過流能力下斷面面積最小，占地小，投資低，渠道糙率小，流態(tài)好，輸水能力強(qiáng)，不易破損，使用壽命長，工程造價低。缺點(diǎn):由于渠道過流能力不大，矩形設(shè)計斷面高寬比較大，斷面周邊受土壓力較大，邊坡不穩(wěn)定容易破損。(2)梯形斷面。優(yōu)點(diǎn):斷面底寬相對較大，當(dāng)渠道水深較小時，也能排走較大的水量，且邊坡穩(wěn)定，在地形、地質(zhì)無特殊情況的地區(qū)均可采用，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，便于運(yùn)行管理和維護(hù)。缺點(diǎn):工程造價相對矩形斷面略高，占地面積較大。(3)U型斷面:優(yōu)點(diǎn):混凝土U形渠道是反拱結(jié)構(gòu)，抗凍能力強(qiáng)，不易破壞。缺點(diǎn):由于U型渠道整體施工，對施工技術(shù)尤其是基礎(chǔ)處理要求較高，施工難度較大。

2.3襯砌方案型式

根據(jù)不同現(xiàn)場實(shí)際情況使用不同的護(hù)坡襯砌型式，現(xiàn)總結(jié)以下7種襯砌方案:方案1∶100mm實(shí)心生態(tài)板塊+30mm中粗砂找平層+無紡布(10kN/m)/復(fù)合土工膜方案2∶100mm實(shí)心生態(tài)板塊+70mm苯板+30mm中粗砂找平層+無紡布(10kN/m)/復(fù)合土工膜方案3∶80mmPP纖維混凝土板+30mm中粗砂找平層+無紡布(10kN/m)方案4∶100mm現(xiàn)澆混凝土板+30mm中粗砂找平層+無紡布(10kN/m)方案5∶120mm模袋混凝土+30mm中粗砂找平層+無紡布(10kN/m)方案6∶120mm模袋混凝土+70mm苯板+30mm中粗砂找平層+無紡布(10kN/m)方案7∶250mm格賓石籠(雷諾護(hù)墊)+無紡布(10kN/m)

2.4渠道襯砌選取原則

2.4.1方案1、2

對渠道流量較大，流速相對較高的渠道，以及渠道內(nèi)冬季有水，水深較淺，并且渠道從城市中經(jīng)過，為減輕冰凍對渠坡的破壞，延長渠道的合理使用年限，并且結(jié)合城市生態(tài)景觀效果，迎水側(cè)渠坡采用100mm厚生態(tài)連鎖板塊進(jìn)行襯砌。如該段渠道水位高于原地面，可能產(chǎn)生浸沒影響，在生態(tài)連鎖板塊下鋪設(shè)一層復(fù)合土工膜防滲，或鋪設(shè)一層無紡布。對采用生態(tài)連鎖板塊襯砌的渠道為考慮生態(tài)效果，渠道設(shè)計水深+波浪爬高部分采用實(shí)心生態(tài)連鎖板塊，實(shí)心板塊以上至渠頂采用空心生態(tài)連鎖板塊或六菱形混凝土框格，其內(nèi)鋪腐殖土撒草籽或花籽。實(shí)心生態(tài)連鎖板塊施工容易，單體連鎖板塊結(jié)構(gòu)簡單、適宜工業(yè)化生產(chǎn)，施工速度快，不受氣候限制，適應(yīng)凍脹變形能力較強(qiáng)，施工后外觀效果較好，造價便宜。

2.4.2方案3

PP纖維砼板因板厚度較薄，澆筑時混凝土板表面的平整度不易控制，在北方施工工期受氣候限制，PP纖維砼板適應(yīng)土體的凍脹變形能力較差，含水土體凍脹后會造成板塊隆起、斷裂，施工后外觀效果一般。

2.4.3方案4

現(xiàn)澆混凝土襯砌主要設(shè)置在鹽漬化分布區(qū)的渠道、易受水流沖刷和凍融破壞的鹽堿土渠道、易受水流淘刷破壞的砂壤土和細(xì)砂渠道、從城市周邊繞過的渠道、渠道挖深較大、地下水位相對較高且冬季凍脹較嚴(yán)重的渠坡段、水位高于原地面且易產(chǎn)生浸沒影響的渠道及灌區(qū)灌溉干渠相結(jié)合的渠道等，但現(xiàn)澆混凝土施工要求高，容易開裂，施工不易控制。

2.4.4方案5、6

對渠道挖深較大，地下水位相對較高，冬季渠道內(nèi)水位較高，凍脹較嚴(yán)重的渠坡段采用機(jī)制模袋護(hù)坡，為保證在冰推力作用下模袋結(jié)構(gòu)的完整性，模袋內(nèi)每隔400mm插入1根直徑12mm鋼筋，但機(jī)制模袋混凝土施工后外觀效果不理想。

2.4.5方案7

對渠道內(nèi)冬季有水，渠道位于野外，并且渠道施工期間地下水位相對較高，難于進(jìn)行混凝土腳槽澆筑的渠道，為減輕冰凍對渠坡的破壞，渠道迎水坡采用250mm厚格賓石籠(雷諾護(hù)墊)襯砌，經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證效果比較理想。低碳鋼絲石籠的整體性和抗外力方面要優(yōu)于雷諾護(hù)墊，因此冰推力較大時，優(yōu)先選用低碳鋼絲石籠。

2.4.6苯板保溫方案

苯板的導(dǎo)熱系數(shù)小，每10mm厚苯板就可減少100～150mm的凍深，因此一般護(hù)坡板下設(shè)50～100mm厚的苯板，就可滿足抗凍脹要求。苯板具有保溫效果好，施工方便的優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)?shù)厝狈Ψ莾雒浶酝亮蠒r，可以采用苯板保溫。

2.5襯砌結(jié)構(gòu)抗凍脹能力和防滲效果

渠道工程襯砌結(jié)構(gòu)主要有生態(tài)連鎖板塊、PP纖維砼板、機(jī)制模袋、現(xiàn)澆混凝土和格賓石籠(雷諾護(hù)墊)。

2.5.1襯砌結(jié)構(gòu)抗凍脹能力

(1)生態(tài)連鎖板塊組裝施工后，相鄰板塊之間互相連鎖，護(hù)坡板塊間整體性強(qiáng)，且具有一定的柔性，當(dāng)坡面發(fā)生凍脹或融沉變形時，連鎖板塊仍能保持正常的工作性能，具有較好的抗凍脹能力。

(2)PP纖維砼板凍脹變形能力較差。

(3)現(xiàn)澆混凝土凍脹變形能力好。

(4)機(jī)制模袋內(nèi)每隔400mm插入1根直徑12mm鋼筋，增強(qiáng)模袋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性，能夠很好的抵抗模袋混凝土受到外部冰推力或下部凍脹性土體的凍脹力頂托，常用于冬季易受冰推或凍脹破壞的水庫壩體迎水坡和渠道迎水坡，抗凍脹能力比較理想。

(5)格賓石籠和雷諾護(hù)墊凍脹能力較好，但格賓石籠的整體性和抗外力方面要優(yōu)于雷諾護(hù)墊，優(yōu)先選用格賓石籠。

2.5.2渠道防滲渠道襯砌范圍內(nèi)對存在滲漏和浸沒問題的渠道段采用鋪設(shè)復(fù)合土工膜進(jìn)行防滲處理，復(fù)合土工膜銜接處采用熱熔焊接，復(fù)合土工膜上再鋪設(shè)生態(tài)連鎖板塊等硬性結(jié)構(gòu)對其進(jìn)行保護(hù)。復(fù)合土工膜的滲漏系數(shù)約為0.08m3/m2·d，如果對渠底、渠坡過水范圍內(nèi)均采用復(fù)合土工膜進(jìn)行防滲，通過理論計算，每km渠道滲漏輸水損失率為6.41?，防滲效果非常理想。

2.6襯砌渠道不沖不淤流速復(fù)核

當(dāng)流速過大時，渠道水流會對邊坡產(chǎn)生破壞。當(dāng)流速過小時，渠道水流挾沙能力減小，當(dāng)流速小到一定程度時，部分泥沙開始在渠道內(nèi)淤積。根據(jù)流量計算正常工作條件下的水力要素，最小設(shè)計流量取渠道設(shè)計流量的0.4倍，以最小設(shè)計流量驗(yàn)算渠道的不淤條件;渠道加大流量取設(shè)計流量的1.3倍，以加大流量確定渠堤和防滲結(jié)構(gòu)的超高，并驗(yàn)算不沖流速。

3結(jié)論

(1)為了工程長久安全運(yùn)行，便于維護(hù)管理，減少水在沿途的滲漏損失，提高水的利用率，要根據(jù)不同的環(huán)境和地質(zhì)條件，對渠坡土質(zhì)易受水流淘刷、易凍融破壞、易失穩(wěn)，易產(chǎn)生浸沒問題的渠道選取合適的縱橫斷面型式以及襯砌防護(hù)措施。

(2)為使渠道水流運(yùn)行平穩(wěn)，不發(fā)生淤積和沖刷，要保證襯砌渠道內(nèi)水流流速大于不淤流速，小于不沖流速。

(3)本文為河道治理過程中的渠道護(hù)坡設(shè)計具有提供參考，但只列舉了渠道設(shè)計中的幾種形式和選擇原則。在實(shí)際河道治理設(shè)計中，要選擇2種以上的方案，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會等方面，對渠道護(hù)坡的科學(xué)性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性以及與環(huán)境的可適性等進(jìn)行研究比選，選擇合理的護(hù)坡樣式。

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作者:唐帥 單位:山東省水利勘測設(shè)計院有限公司