2渠（管）道建筑物布置原则
2.1渠道建筑物布置原则
干渠由傍山渠道和渠系建筑物组成，建筑物包括倒虹管、隧洞、渡槽、涵洞等。根据现场踏勘及渠道定线，在建筑物布置设计中，对于建筑物型式的选择主要考虑建筑物的功能性、输水水头损失、造价、运行管理几方面，结合建筑物所处位置的地形、地质条件等，按以下原则进行综合考虑：①在干渠上渠线跨越沟谷，渠道绕线较长时优先采用渡槽，以减少水头损失；②在采用渡槽跨越时工程施工难度较大，工程造价高，则选择倒虹管以求经济；③渠线绕线大于5倍直穿山岭时或选用渠道绕线需穿越陡岩施工难度大时，选用隧洞。
2.2管道附件布置原则
①本工程按其供水规模为小型工程，工程规模较小，故输水管道按单管布置。②在管道隆起点应设自动进（排）气阀，地势平缓地段每隔800m～1000m设自动进（排）气阀。③重力流输水管道，地形高差超过60m并有富余水头时，在适当位置设减压设施。④在管道低凹处，设排空、冲沙阀。
3灌区渠道及渠系建筑物施工管理要点
3.1渠道施工
渠道砌筑可利用部分开挖石料或就近采石场开采、外购等，用小型翻斗车或5t自卸汽车运至工作面附近，采用人工或移动式拌和机拌制砂浆砌筑。砌筑石材要求从开采的新鲜石料中采选，石料材质、外形尺寸需符合设计规范要求。渠道内坡为厚3～4cm的C10砂浆抹面防渗，可采用人工或移动式拌和机拌制砂浆，人工抹面。
3.2渡槽施工
渡槽基座浆砌石、拱型浆砌石采用人工拌制砂浆砌筑，现浇砼排架采用移动式拌和机拌制，满堂脚手架支撑模板，组合钢模板结合木模立模浇筑。砼入仓采用人力手推车结合人工运输方式入仓，插入式和平板式振捣器振捣密实。
3.3隧洞施工
隧洞施工采用15kW轴流式通风机通风，洞内石方开挖采用手风钻钻孔，毫秒电雷管分段起爆，一次爆破成型，爆碴采用人工装手推车或小型翻斗车运输，弃渣运至洞口附近选定的荒山或冲沟弃渣场内。洞内边墙、顶拱浆砌石衬砌采用砂浆拌和机拌制，人工进行砌筑，防渗砼可采用标准组合钢模板立模进行浇筑，振捣器振捣密实。
3.4倒虹管施工
倒虹管施工分为干地及过河段两种类型，处于干地上的倒虹管基础开挖采用常规施工方法。处于过河段的倒虹管采用粘土麻袋围堰分段围护基坑，用水泵排干基坑内积水后再进行基础开挖及构筑物施工。倒虹管浆砌石基础采用人工进行砌筑，镇墩混凝土浇筑采用移动式拌和机拌制混凝土，人工手推车运输入仓，插入式振捣器振捣密实。预制砼倒虹管采用外购，汽车运至工地，人工配合8t汽车吊现场进行安装；钢管根据设计段长度需在厂家分段焊好后运至现场进行安装；采用夹砂玻璃钢管时按管材要求进行安装和现场焊接施工。管背回填部分采用小型翻斗车运输土石料，人工配合蛙式夯实机进行压实。
3.5管道施工
由于引水渠线走线地形陡峭，部分管道需跨深切河谷，最大深切高差达300m，地形险峻，边坡坡度大，且没有可运输至安装作业面的交通道路。在该部分地段管道施工难度较大，实施时先修建临时运输道路至谷岸或谷底，将制作好的钢管运至河谷两岸或底部，采用卷扬机通过钢绳牵引，沿斜坡提升或下放的运输方式，从下至上安装。安装前先选定管线位置，人工从上至下对管线进行基础开挖处理和钢管支镇墩的浇筑，所用砂浆及砼采用封闭式铁桶装好后用卷扬机沿斜坡运输的方式。
3.6泵站施工
泵站基础土石方开挖采用钻爆法施工，反铲挖掘机装5t自卸汽车运输，弃渣运至工地附近选定弃渣场内，基础及墙身砌体采用人工砌筑。混凝土构筑物采用移动式拌和机拌制，人工手推车运送砼入仓，振捣器振捣密实。钢筋在加工场制作好后，运至工地现场安装。金结、设备安装采用人工配合8t汽车吊等起吊设备进行安装。
工程等级为二等，工程规模为大（二）型。明渠为Ⅱ级建筑物，沿线水闸、排洪涵洞、防洪堤、跨渠公路桥、伴渠公路为Ⅲ级建筑物。
渠段位于剥蚀起伏的平原上，总地势由北东向南西缓倾。主要分布第三系和第四系地层，第三系为古新统～中新统地层，为湖项沉积的砂岩、泥质砂岩、泥岩、沙砾岩，由南向北连续分布。工程区地震基本烈度为6度，按6度采取抗震措施。工程区位于新疆北部，属于寒温带大陆性气候区，日照强烈，降水少，气温温差大，最高气温40.6℃,多年平均降雨量111mm,多年蒸发量2289mm,相对湿度62%。气候特点为冬季长而严寒、夏季短而炎热。
渠道断面形式为梯形，断面结构断面见图1，每一设计单元长19.4m,两侧沿横断面设有深30cm，宽30cm现浇混凝土隔梁,糙率n=0.017，纵坡1/10000～1/12500，流速0.79～0.84m／s，设计流量30.5m3／s，加大设计流量35m3／s。
二、工程质量控制不利因素
渠道长120.634Km，施工战线长，高峰期日衬砌施工强度达900m～1000m，砂石骨料、塑膜、水泥等建筑材料需求量大（每公里约需砂石骨料1700m3、塑膜3万m2、水泥600T），运输距离长，运输量大，衬砌需大量人工操作，施工质量水平参差不一，施工组织困难，质量管理跨度大。如何建立高效的质量管理体系是做好渠道衬砌的首要问题。
由于施工期为每年的4月中旬至10月初，气候炎热、干燥，根据南京水利科学研究室内模拟施工现场干热环境与标准环境试验对比，水泥砂浆的稠度损失大，初凝时间减少，不利于砂浆衬砌的施工，同时在这种干热的环境下，如何既节约用水（用水成本过高）又有效养护好硬化的砂浆，是衬砌施工质量控制的一个关键；夏季日照时间长，紫外线照射强烈，这种条件下塑膜易老化，塑膜在运输、装卸、保管、施工过程中都可能造成一定破坏，这些都不利于塑膜的保护，而渠道衬砌结构防渗功能依靠塑膜完好来塑膜实现，可见塑膜的保护作为整个衬砌质量的核心。
戈壁明渠距离长，过水断面大，渠床基础面地质岩性复杂，根据已建成工程经验，具有膨胀、湿陷、冻涨等不良地质岩性是造成渠道衬砌结构破坏的主要原因，采用有效基础处理方法对有害地质岩性进行处理也是质量控制控制成败。
三、衬砌施工中的质量控制
3．1建立健全质量管理体系
针对戈壁明渠施工组织困难，质量管理跨度大的施工特点，明渠工程建设始终把工程质量作为工程建设的根本大事来抓，贯彻“百年大计，质量第一”的方针，建立、健全质量分级责任制的管理体系。
工程建设质量管理实行业主负责，设计单位、施工单位、材料供应部门保证，监理（监造）单位控制和政府监督相结合的工程建设质量管理体制。
参建的各单位负责人对本单位承担的工程建设质量负领导责任；各单位在工程现场的项目负责人对本单位承担的工程建设质量负直接领导责任；各单位的工程技术人员对各自承担的工作负技术责任，具体工作人员负直接责任。明确质量责任，层层落实，分头把关，并签定质量责任书。
业主单位、监理（监造）部门、质量监督站、施工单位都成立或委托专门的试验室进行质量检测。衬砌施工现场实行业主项目管理人员、总监巡查，监理人员旁站监理，施工单位内部实行“三检制”质量检查制度。
针对工程的设计技术要求，结合本工程的实际情况，参照国家有关技术标准，组织专家制定渠道衬砌质量和检测的标准，使工程现场的质量控制有据可依。
3．2施工过程中质量控制要点
本工程衬砌结构分6个工序，即：基础面处理、隔梁砼、膜下砂浆、土工膜铺设、预制板衬砌、聚胺脂砂浆勾缝。施工过程中，质量控制主要作好以下几个方面：
1、基础面是衬砌结构的基础，如松散不够坚实，衬砌结构易产生变形，基础面平整对确保高程准确，高程误差在满足规范要求，保证设计纵坡实现的关键，所以施工过程中重点做好基础面的平整度和压实度的质量，保证基础面坚实平整。
2、预制板衬砌施工采用跳仓方法，即每隔一个隔梁段进行一个隔梁的衬砌，未进行衬砌的断面进新各种材料的运输、堆放，既方便现场施工，提高工效，又有效的保护了已铺设仓面塑膜。
3、对铺设塑膜的保护，是施工过程中的质量重点。塑膜由招标选定厂家生产，建管局派监理人员驻厂监造，保证质量合格的塑膜用于工程建设。防渗塑膜采用专车，避免在运输过程中的破损；进场后对几何尺寸、厚度、是否有无空洞、针眼、瑕疵进行检查。施工现场由厂方专业技术人员采用专用工具进行焊接，焊接完成后检查牢固程度，有无脱焊漏焊，并对每条焊缝充气检查，要求焊接密实、轮痕迹明显、平直、无褶皱；塑膜铺设避开中午13至16点高温时段，对铺设塑膜未展开衬砌部位，用毛毡覆盖，禁止阳光直射，避免日晒老化；已铺设塑膜衬砌过程中严禁踩踏、滑浆、滑板和行走，以免对塑膜造成穿刺破坏；对铺设及砼板衬砌中检查出的小破损，用手焊枪及时焊接。
4、衬砌前先对板进行饮水，以确保板和砂浆更好的结合。
5、严格控制砂浆的拌和质量，规范外加剂的称量和加入的方法。溶液性外加剂使用带刻度的量杯计量，粉末状外加剂全部称量装袋进行投放，确保砂浆拌和物质量。
6、衬砌施工中控制板面的平整与清洁程度，确保输水渠床断面糙率和外观质量。
7、针对衬砌板缝制作捣缝木板和角缝钢筋等专用工具，确保板缝密实、平整、光洁。
8、加强覆盖养护，无论是膜下砂浆，还是衬砌板表面，都及时用毛毯等覆盖物覆盖，洒水保湿养护，保证砂浆强度正常增长。
3．3特殊地质渠段基础的处理
顶山至三个泉段渠道渠道基础岩性为泥岩和砂岩，根据大量的试验资料分析，泥岩和砂岩没有没有湿陷性和盐胀特性，砂岩有弱冻胀性，泥岩有冻胀性和膨胀性，泥岩在渠道沿线分布较为广泛，大部分为中强膨胀性泥岩，其膨胀的主要原因是岩石中含有（10-20）%的蒙脱石,岩石中＜0.005～0.002mm的细颗粒含量大于25%,渠基开挖后,渠基中膨胀岩含水量在(4-12)%，由于周围环境干燥，蒸发量大，膨胀岩含水量很快降低，渠道通水后，由于塑膜在加工、运输、保管及施工过程中造成一定破坏形成渗漏点未被发现，长期的渗漏使岩体含水量逐渐增加，岩体产生的膨胀力作用导致渠道边坡塌滑，衬砌结构破坏。因此渠道基础处理的主要问题是如何解决泥岩遇水膨胀对渠道断面的破坏作用。
处理泥岩问题的主导原则是“上防下排”，减少水与泥岩的接触，阻止泥岩膨胀，防止滑坡，主要通过换填及放缓边坡的办法防止岩体的下滑，具体措施如下：
(1)采用防排结合的措施，对于全断面出露中强膨胀泥岩的渠段若连续分布长度超过500m，则全断面换填处理，换填厚度为1.2m，其中衬砌结构以下换填40cm砂砾料，砂砾料下换填80cm白砂岩。并设置纵横排水系统，防渗塑膜厚度由0.6mm加厚至0.8mm。泥岩分布长度少于500m的不设排水。
(2)团块状或片状不连续分布的中强膨胀岩渠段，对渠床只做换填处理，换填1m厚的白砂岩，不设纵横向排水。
(3)放缓渠道边坡，边坡由1：2放缓至1：2.5。
四、结语
长距离渠道衬砌质量控制过程中存在不利因素，通过建立健全质量保证体系，注重做好施工中各工序质量控制要点以及对不利地质基础岩性的处理，工程运行后未出现边坡滑塌，衬砌结构变形的现象发生，渠道实测糙率为0.015,渠道水有效利用系数为0.966,可见工程在建设过程中质量控制的措施是可行的,质量的控制效果良好。
第一作者简介：万连宾，1974年12月出生，1997年7月毕业于新疆农业大学水利与土木工程学院，水利水电工程专业，本科，工作单位，新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，工程师，乌鲁木齐市扬子江路42号，830000，0991－5989915。
Abstract: With the development of national economy, and the increase of agricultural water, water utilization coefficient has drawn more and more attention. In this paper, according to the development of canal seepage control technology of main and branch canal of recent years, and combining with the practical engineering Taoqubo reservoir, the author analyses the canal seepage control technology, anti-seepage effect and economic benefit, and puts forward the current difficulties of canal seepage control technology, and the available solution.
Keyword: main and branch canal; seepage control technology; seepage theory; solution
中图分类号 : TL353+.2文献标识码： A 文章编号：
1 前言
随着我国工业农业的迅速发展，以及人民生活水平的不断提高，各行业用水量也随之增加，尤其是农业灌溉用水更是占全国用水量70%以上，其中灌溉用水约占农业用水的92%。然而由于某些地区灌溉技术的限制使得本来有限的水资源不能得到充分的利用，据统计，我国目前灌溉水的利用系数不足0.5，全国已建防渗渠道还只占渠道总长的18%。
渠道防渗是我国目前农田灌溉节水措施中最为经济而且易于实施的节水措施之一，是我国目前最优先使用的也是使用范围最为广泛的节水技术措施。渠道防渗的作用不仅可以显著减少水的渗漏，提高渠系水利用系数，而且可以提高输水能力，水在防渗渠道中的流速一般较土渠高30%左右，引水能力比土渠增加50%左右，同时渠道防渗还有调控地下水水位、防止土壤盐碱化、沼泽化，改良生态环境和降低渠道管理养护费用以及减小渠道断面尺寸等作用。
正是由于渠道防渗有着如此经济且显著的使用效果才使得进一步发展和优化渠道防渗技术具有了重要的意义。
2 渗透理论
水由渠道深入渠床究其原因是水的渗流引起。渗流指的是水或其他流体透过岩土体孔隙流动的现象，水在岩土体中的渗流，一方面会引起水头损失，另一方面将引起土体变形。
法国工程师达西在垂直圆管中装砂进行渗透试验，得出层流条件下，土中水渗透速度与能量（水头）损失之间关系的渗流规律：达西定律即单位时间内的渗出水量q（cm3/s）与水力梯度i和渗透断面面积A成正比，且与图的透水性质有关：
(1)
其中：k是反映土的透水性大小的一个很有用的系数，称为土的渗透系数，相当于水力梯度i=1时的渗透速度，其量纲与渗透速度相同（cm/s）。
渗流的计算就是为了减少因水的渗流而引起的水利用系数下降，导致工程经济效益下降。对于水的渗流可以根据水流的形态分一维、二维、三维计算。灌溉渠道可按一维水流态进行计算即一维渗流计算方法。
3 防渗设计
3.1 防渗材料
渠道防渗常用的防渗材料有土料、石料、水泥土、混凝土、膜料、沥青混凝土等。各种防渗措施用料及特点如下表所示：
表1防渗措施用料及特点
3.2 衬砌结构型式
目前我国渠道衬砌的断面形式大多采用梯形、矩形、U形及复合形。矩形和梯形渠道优点是施工简单，但水流速度慢，抗冻性能不好。U形断面的渠道较矩形与梯形防渗效果更好而且具有水流条件佳、体积小、结构稳定性好、抗冻胀变形能力强、造价低、使用寿命较长等优点。
4 工程实例
4.1工程概况
桃曲坡水库是一座以农业灌溉为主，兼有城市供水的中型水利工程。水库位于石川河支流沮水河的下游，地处铜川市耀州区城北15km处的沮河峡谷地带，是一座以农业灌溉为主，兼有城市供水的中型水利工程，总库容5720万m3，有效库容3949万m3。桃曲坡水库灌区位于关中北部的渭北旱塬区，辖铜川市耀州区、铜川市新区、渭南市富平县和咸阳市三原县等两区两县21个乡镇，198个行政村，916个村民小组，总人口46.7万人，其中农业人口37.9万人。灌区灌溉是以桃曲坡水库供水为主，兼有引清、引洪，跨流域调水，蓄、引、提结合多渠首多水源的灌溉系统。灌区设施灌溉面积31.83万亩，有效灌溉面积25.5万亩，灌溉保证率为50%。灌区主要设施包括桃曲坡水库、红星水库、尚书水库和马栏、岔口两座自流引水枢纽，共有干渠5条，总长93km；支渠35条，总长139.2km，干支渠建筑物892座。
4.2防渗方案
先选取其中东干渠某段为试验渠，渠身原土料为壤土。经反复比较, 选用土工膜加混凝土薄板衬砌作为试验渠段的处理方案。土工膜采用的是Rm高充填PVC合金膜，密度为1.3g/cm3, 厚度为0.25mm, 抗拉强度为14～16MPa，延伸率≥250%。
试验段渠道设计流量q=15.0m3/s,渠道开挖后如图1所示，由于渠道断面宽浅防渗膜采用埋铺式全铺，具体铺设方案如图2
图1渠道开挖断面图
图2渠道铺设方案图
渠底土工膜铺设完毕后, 渠底及弧形部分直接浇筑混凝土。以上边坡过渡层采用20～30mm厚砂浆，保护层采用预制150#混凝土，厚80mm，防渗层详细构造见图3。
图3
防渗层构造图
4.3施工工艺
施工工艺的优劣直接关系到渠道防渗的效果和经济效益。对于土工布和现浇混凝土防渗施工工艺中最重要的部分是保证土工膜的完整性，以及水渠边坡保护层的稳定。
4.3.1 铺膜
铺膜前要对渠床上的尖角沙石，树根杂草进行清理，并根据渠道设计宽度每边预留至少5cm以便铺膜，然后将原土夯实。膜料接缝采用特种PVC粘接剂，连接前需将膜料擦拭干净，粘结宽度5~10cm。若膜料出现损坏破洞，应及时进行修补，防止渗漏。施工时土工膜不宜拉的太紧，施工人员要注意不要将膜料踩破，冬季温度太低不宜施工。
4.3.2过渡层
因过渡层直接铺在土工膜上，过渡层砂浆不宜太厚，太厚易致使砂浆下滑。
4.3.3砌筑保护层
渠底过渡层铺设完成之后，再现浇200#混凝土，厚度12cm。渠底及弧形部分采用用现浇混凝土，以上采用40厘米x50厘米、50厘米x80厘米两种预制板铺设。原因是，混凝土施工简单，利用拦头模板可进行部分浇筑，能够保证渠道底部及过水部分的整体性。以上部分由于边坡坡较陡，施工时现浇混凝土容易沿土工膜下滑，土工膜上又不便于支模，施工难度较大且效果不如预制混凝土板好，而且上部预制板损坏也便于及时更换。
4.4防渗效果
从2000年开始利用世行项目进行骨干工程改造，水利用系数从0.65提高到0.88。本灌区年平均饮水3500万m3灌区自开灌以来，为当地农业增产、农民增收和农村稳定工作做出了重要的贡献。粮食亩产由开灌初期的150kg提高到现在的630kg，区域内农作物种植结构由以前的单一粮食型向多经高效格局发展，复种指数从开灌前的1.25提高到近年的1.57，累计增产粮食6.4亿kg，农业产值4.86亿元，农民收入持续增加，随着灌区粮食的增产，富平、耀县已被省上列为商品粮基地。
5我国渠道防渗发展趋势
进二十年来，我国渠道防渗技术得到很高的重视，发展也相当快，从最初简单的土料防渗到最新高分子防渗材料的使用，我国在渠道防渗工程方面走出了一条符合我国国情、逐步走向高效的经济技术发展路线。由于受到我国目前经济实力的限制，科研经费投入有限，一些深层次的问题还没有得到很好的解决，特别是成套的防渗技术方案和防渗施工的机械化、自动化还没有实现，目前主要还是简单的靠人力，使用简单的防渗技术进行防渗处理，致使一些防渗工程耐久性差、易损坏、返修多。要进一步提高防渗水平，节约成本、提高水利用率，这些都是需要解决的问题。
5.1渠道防渗发展难点：
(1) 在我国北方地区冬季寒冷，渠道防渗工程存在相当严重的冻胀问题。我国目前采取的渠道防渗防冻胀措施大致可归纳为两种：一是进行土的置换或是强夯处理；二是在衬砌的结构上选择合理的衬砌结构和断面形式。为减少基土冻胀作用对渠道防渗工程的破坏, 标准冻深大于10cm的季节冻土地区衬砌渠道, 必须进行防冻胀设计：做好渠道沿线土质、地下水位、冻深的调查，因地制宜，不同的冻胀情况做好不同的处理方法，并选择有代表性的区段进行试验观测和计算。
(2) 特种土基渠道防渗技术。特种土基渠道,指渠床土是湿陷性黄土、盐渍土、软弱土、膨胀土、冻胀土的渠道。在这类渠道上修建防渗工程, 应先采取措施, 对渠床土进行处理, 然后再根据当地条件, 选用常用的防渗方法, 并注意设置排水设施。
(3) 施工机械化及施工工艺的改进。与发达国家机械化施工为主相比，我国目前仍然以人工施工为主，但也在逐步朝机械化方向发展。机械化施工能更加快速、高质量的完成渠道防渗施工，耐久性好、返修率低、水利用率高。
5.2发展和推广防渗工程新技术的对策
(1) 渠道防渗工程, 虽然形式简单, 但各项技术复杂, 应加强设计与施技术培训, 建立完善的工程设计审查和评议以及工程施工的监理和监测制度。
(2) 增加科研投入力度, 增加跨行业合作, 在工程材料、设计方法、施工技术和施工机械、等方面增加创新进行深化研究。
(3) 倡导就地材料的利用, 以降低工程造价，减少周围生态环境的扰动，保护和改善生态环境。
(4) 结合节水重点县建设, 选择几个具有代表性的的地区, 建立综合性高技术示范工程, 以促进渠道防渗工程技术的发展。
6结语
近几十年以来，我国在干支渠渠道防渗技术以及其在工程应用上取得一定进展，无论是衬砌结构方面还是在防渗材料的开发方面，以及施工新技术方面都取得了长足的进展。伴随着我国灌区节水任务的开展，干支渠渠道防渗工程技术必将被大规模地应用。因此，在我国渠道防渗节水在农业方面起着相当重要的作用。然而在渠道防渗的应用过程中必将会发现跟多新的需要去研究的问题，渠道防渗工程技术技术复杂性使其必须加强跨领域合作，加大科研投入以提高渠道防渗抗冻和耐久性为重点以提高施工速度和降低工程造价为目的加大渠道防渗工程技术的研究力度。
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中图分类号：TV223 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（a）-0100-01
我国十分重视农业的发展，建国至今已经修建了很多的水利工程，其中在灌区的水利工程中，主要使用U型渠道作为最主要的渠道修筑方式，这种使用U型渠道作为主要渠道的形式经过多年的使用检验发现十分适合作为农田水利渠道的建设主体。U型渠道是非常成熟的水利管道技术，在我国的水利施工过程中被广泛使用，并且在长期的施工过程中总结出了完善的施工规范。该文将就灌区渠道施工中常见的问题进行分析。
1 灌区水利渠道U型渠道的简介
u形断面渠道是采用底部为半圆或弧形、上部为一定倾角直线段的断面形式，如图1所示。
相较于其他形状的渠道U型渠有着很大的优点。
2 灌区水利施工过程中所遇到的问题简介
设计是以后工作行动的总的纲领，以后的渠道的整体的施工都是按照设计要求进行的，设计是否合理、考虑问题是否全面关系着整体施工质量的好坏，设计时对于施工工序、材料的使用和质量的把控等方面都有着很重要的影响，是后续环节的指导性文件。灌区水利渠道设计质量的好坏是由很多因素综合影响的结果，下文将就这些影响因素进行阐述.由于在灌区的农业在整个国民生产中占据了主要的地位，其中灌区的渠道在这个农业生产中占据了主要的影响因素，因此对于渠道建设的质量需要引起足够的重视。在对渠道进行设计之前需要对渠道建设区域的地质状况进行先期的勘察，并且进行深入的论证，提出相应的可行性方案。在通常的情况下，应该在设计出主要方案的基础上拿出多套备选方案，通过专家择优选取。现在设计环节中存在的问题是很多的设计单位及设计人员并没有到现场进行过实地勘察，仅仅凭借着纸面上的资料就做出了设计方案，存在着纸上谈兵之嫌，有时在实际施工时，会发现很多的意外情况与设计图纸不相符，如果临时进行设计修改，不但会严重影响工程的施工进度，还会对整体的施工质量造成极大的影响。
在工程进行设计之初，需要对整体工程造价有一个大概的估算，从而对工程的整体预算有一个整体的把控，然后再根据实际施工状况，结合当前市场的行情，制定出完善的成本预算。通常情况下是必须在整个工程的造价范围内进行设计，避免花超。但是很多的设计人员缺乏相应的经济意识，无法在设计质量和工程造价方面做好平衡，这就造成设计出的方案远远超出工程的预算，对业主的利益造成了严重的损害。
在进行渠道的设计时需要对整体进行全面的考虑，其中水土平衡是其中很重要的一项，水土平衡是在进行渠道施工时要考虑到水土保持状况，不能因为渠道的施工造成土壤的流失，这样不但会造成生态环境的恶化还会对渠道的正常使用寿命造成影响。
现在很多的水利渠道工程项目在没有完善的当地水文、地质等水土环境基本资料的情况下就开始进行设计，造成设计出来的工程项目于当地的实际环境不符，这样不但会对工程的资金造成极大的浪费还会对渠道工程的整体质量造成极大的隐患。
3 我国在渠道工程施工过程中的安全隐患
在我国，很多的施工单位为了赶工期、赶进度而对施工质量疏于管理，令工序施工不彻底、“隐形转包”带来的质量问题和一些相关的技术性质量问题等。
4 如何应对灌区渠道建设过程中遇到的问题
4.1 在水利渠道工程设计时常见问题的解决措施
在灌区渠道的设计阶段，应该从该渠道能够达到的经济效益和为工程的规模等方面出发，对该渠道所处的工程规模和经济效益按等级进行划分，水利渠道需要根据需要多少年一遇洪水的等级对渠道的的结构类型、级别、运用条件以及其重要性将枢纽中的建筑物加以等级划分，以保证建筑物在遇到洪水等自然灾害时能够安全运行。
4.2 需要对所需参考的地质资料进行鉴别
在进行灌区渠道的设计之前，需要从当地地质管理机构取得相应的地质勘探资料，如果资料不全应当先进行相应的地质勘探，同时根据勘探的结果与所取资料进行对比，在取得资料后应当严格审核和复查当地水文、地质等基本资料，从而避免因为资料错误而在工程设计方面产生误导，进而使得设计成果的真实可靠性得到保证。
4.3 加强对于水利施工过程中的质量管理
在我国建筑业中，存在着很多的分包转包现象，或者是“打牌子”现象普遍存在，这些都对水利施工过程中的质量管理造成了极大的难度，因此，为了更好的对水利施工过程中的施工质量进行有效的管理，应该制定严格的规章制度，建立起一套功能完善的质量管理体系，将各个阶段的施工质量监管做出细化，并将质量管理体系落到实处。在施工的过程中，加强监督管理工作，发现违反施工规范的，要严格制止，保证工程的顺利完工。
4.4 对水利工程渠道的施工进度进行合理的规划
在进行渠道的设计工作时，需要渠道的整体施工进度有一个整体的规划，并结合施工现场的实际情况对渠道整体建设的施工进度有个一整体的掌控，合理的做好施工材料的供给、人员和设备的调配等工作，保证渠道建设有序、高效的进行。同时应当严格按照设计进度把握施工的节点，严格按照施工节点进行施工，避免随意拖期，同时应该保证施工的质量。在施工时，一旦发现图纸设计问题需要及时与设计人员进行沟通，在解决问题够及时施工。
4.5 对于施工过程中需要加强在技术方面的监督管理
由于在进行水利施工过程中需要严格按照施工规范进行施工。在施工时需要根据施工工艺以及施工方式保质保量的完成施工任务。因此，要保证施工质量，要确保各项技术参数满足水利渠道施工设计的要求;还要注重对施工现场进行实时的监督和控制。
5 结语
Abstract: In this paper, the author combines work, analyzes the theory origin and landslide control channel landslide, and puts forward some corresponding prevention measures.
Key words: water conservancy project；channel landslide；prophylactico-therapeutic measures
中图分类号： TV 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
引言
水利工程是农业发展的基础，其中渠道又是水利工程中重要组成部分。渠道和渠系建筑物运行的好坏，直接关系着渠道的正常输水和灌溉效益的充分发挥。而渠道滑坡是渠道工程中危害大，最常见的水毁形式。本文作者结合多年工作，分析了渠道滑坡的成因及滑坡治理的理论依据，并提出了相应防治措施。
1渠道滑坡的成因
渠道滑坡是具有滑动条件的斜坡在多种因素综合作用下的结果，但对某一特定滑坡总有一或两个因素对滑坡的发生起控制作用，我们称它为主控因子，在滑坡防治中应着力找出主控因子及其作用的机制和变化幅度，并采取主要工程措施消除或控制其作用以稳定滑坡，对其他因素则采取一般性措施达到综合性治理的目的。具体的原因有：
1.1由于渠线经过地段地质、土壤条件较差，如有软弱土层、断层、风化土层，岩层倾向渠内，沿层面容易产生滑坡。
1.2改变滑带土的性状减小抗滑阻力的因素，如地表水下渗、地下水位变化、灌溉用水下渗、潜蚀和溶蚀作用等降低滑带土强度的因素。
1.3既增加下滑力又减小抗滑力甚至造成滑带土结构破坏(如液化)的因素，如地震和爆破震动等。
1.4施工方法不当，加大了边坡的滑动力，容易引起滑坡，或采用不适宜的爆破。
1.5新、老土(石)结合质量不好，引起结合料的滑动。
2 渠道滑坡治理的理论依据
目前膨胀土滑坡的破坏机理和抗剪强度取值方法的研究理论主要包括：渐进性破坏理论、风化层理论、分期分带理论。
渐进性破坏理论：破坏从土坡某处表面开始，逐渐向坡内发展，土的抗剪强度在滑动面上并非同时发挥，部分土体则为峰值强度。
风化层理论：堑坡开挖后，新鲜的坡面暴露在大气营力作用下，受到风吹、日晒、雨水冲刷和渗透作用。在年复一年的干湿循环作用下，形成和大气营力相适应的风化层。风化层内土体强度降低造成土坡破坏。
分期分带理论：气候的交替变化使膨胀土反复膨胀和收缩，导致膨胀土体松散，形成不规则次生裂隙，并使原生裂隙不断扩展，直到形成错综复杂的裂隙网络。这种裂隙网络破坏了土体的完整性，为表面的膨胀土进一步风化创造了条件，为雨水的渗入和蒸发开了方便之门。
膨胀土边坡开挖的卸荷作用也会促进土体中裂隙的发展。开挖导致坡脚处水平应力增加，在坡脚形成剪应力集中区，使该区的土体达到塑性极限状态，产生较大的变形而软化，抗剪强度降低了残余值。边坡往往在该区域首先失稳滑动，然后应力集中区向上转移，造成边坡的牵引式滑坡。
边坡稳定分析中的不确定因素可以分为两种：模糊性和随机性。膨胀土边坡的稳定性主要受到荷载的几何形状、土体材料等有关因素的影响，它们都具有较强的不确定性，在进行工程设计和安全评价时，应考虑到分析过程中包含的各项不确定因素。
3渠道滑坡处理措施
渠道滑坡的处理，首先应通过地质勘查，找出滑坡的原因，判断滑坡的稳定程度。提出滑坡的施工方案，因地制宜，寻找技术可行，经济合理、容易实施的处理方法。整治滑坡处理贵在及时，力求根治，以防后患。渠道滑坡的处理，常用的方法有排水导渗、削坡反压、砌体支挡、土质改良、渠道改线等。
3.1排水导渗。排去地表水，疏干地下水是整治滑坡的首要措施，应根据不同情况采用不同的排水方法。
3.1.1地表排水：对滑坡体以外的地表水应以拦截旁引为主，即在滑坡围界5米以外修筑环形截水沟。要注意截水沟的深度和质量，力求做到滑坡体外的水不再渗入滑坡体内。对滑坡范围以内的地表水，应以防止下渗和引出为准。首先要把滑坡体内的多种裂缝回填夯实，防止地表水继续下渗，然后利用滑坡范围内的自然排水沟或新建的排水沟，把地表水迅速汇集排出滑坡体外。
3.1.2地下导渗：为了防止滑坡范围以外的地下水渗入滑坡体内，常用设置截水盲沟，将地下水导出滑坡体外。对滑坡外的排水，可以在坡面砌筑多种形式的导渗沟，或采用干砌石护坡，水泥砂浆勾缝，底层设导滤层或排水管。
3.1.3防止水下渗：对滑坡体大，又是深层的，无法治理，建筑物无法避开滑坡体，就采用减少地表水及杜绝渠道下渗水入渗，采用滑体上设排水沟，渠道水用钢管过渡。
3.2削坡反压。渠道边坡的土体的平稳遭到破坏，造成滑坡，通过其形成原理，我们可以采取卸荷减载的措施，恢复滑坡体平衡达到阻滑作用，削坡主要针对主滑部分后缘，使边坡放缓，上部重量减轻，达到减小剩余下滑力的目的。同时将削坡的土体压在坡脚部位，起到增大抗滑能力的作用，增加滑体的稳定性。
3.3砌体支挡。支挡结构是整治滑坡最有效的措施之一，按其形式和功用，支挡工程可分为抗滑桩、抗滑挡墙、锚固和预应力锚固结构。对于灌区渠道工程的滑坡处理，主要应用的砌体支挡措施有：抗滑桩和抗滑挡墙。
在治理滑坡工程中抗滑桩应用很广泛，效果很好。其基本原理是在滑坡中的适当位置设置一系列桩，桩穿过滑面进入下部稳定滑床，利用锚固段阻止坡体的滑动。使用抗滑桩的基本条件：（1）滑坡具有明显的滑动面，滑动面上为非流塑性土体，能够被桩稳住；（2）滑面以下土体为较完整的岩石或密实土层，可提供足够的锚固力。
抗滑桩按施工方法可分为打入桩、钻（挖）孔灌注桩；按材料分：木桩、钢桩、混凝土或钢筋混凝土桩等；结构和布置形式多样，常见的有单排桩、多排桩群。抗滑挡土墙的形式较多，有重力式、仰斜式、连拱式和分级式挡土墙。施工时，应该边削坡边砌筑，以防继续滑坡。
3.4土质改良。渠道通过软弱风化岩面或淤泥等地质条件较差地带,易产生渠堤滑坡,进行治理时,除削坡减载外,还可考虑土质改良、换填好土的方案。除险处理时，挖除原土体，重新用黏土或壤土加碎石回填、夯实，改善土的物理、力学性质和土体结构，从而达到加大抗滑力和减轻下滑状态的目的。
3.5渠道改线。渠道工程改线主要是运用治理中的“避绕原则”，一般中小型渠道工程，在选线时地质勘探未详细，致使渠道建在地质条件差，甚至建在滑坡体上，导致渠道稳定性无保证，若遇雨水入渗，整个渠道会发生位移、深陷，引起渠道错位失事，采取其他滑坡防治措施难以奏效，应考虑渠道改线方案，避开滑坡地段，达到渠线畅通、安全运行的目的。
4 渠道滑坡的预防
4.1放缓边坡。根据渠道通过地带的地质条件、土质特征、地下水情况，放缓渠道边坡，加修戗台。如果条件允许，可用挡土墙结构衬砌，上盖钢筋混凝土面板，以防止滑坡和垮塌的产生。
4.2保证施工质量
（1）采用正确施工程序，开挖断面时，应自上而下进行，切忌先开槽，后削坡。对一般渠道,应按设计标准满足土壤稳定的要求。
（2）填方或半填方渠道新老土结合处，要严格控制施工质量，做好清基处理，将清基面做成阶梯形，并清除草根、树根、碎石等杂物，减小向下的滑动力。
（3）当采用人工爆破时，应严格控制炸药用量，当岩层破碎、节理裂隙发育时，不宜采用大爆破，以免震动岩层和加剧节理裂隙，促进滑动的形成。
（4）在可能发生滑坡的地段，及时排除地表水和地下渗水。
4.3加强渠道的运行管理。
（1）加强滑坡段的检查和观察，有滑坡迹象时，应立即采取削坡减压、砌石护坡、开沟排水、内坡防渗等措施，及时治理，尽早排除。
（2）管护好排水系统，使沿渠山坡地表水从截水沟或排洪槽等设施流向预定的地方，保证排泄畅通。
（3）检查渠道衬砌防渗工程，对损坏处及时修复。
（4）禁止在滑坡体坡脚处挖土、取石等行为，保证土体稳定；如果坡脚伸入河流中，应在坡脚处修建挡土墙，防止土体下滑和水流冲刷。
1概况
南水北调中线邢石界至古运河南渠段总干渠为南水北调中线一期工程的一部分，工程等别为Ⅰ等，总干渠渠道按Ⅰ级建筑物设计。跨越工程修建时，该段总干渠开挖填筑已经成形，还未衬砌。
按相关文件要求，跨越南水北调工程需要对跨越工程采取的设计方案和施工方案进行安全评估。文章从跨越工程对南水北调水质影响、总干渠结构、跨越工程施工安全性、跨越工程建成后运行的安全性以及对总干渠供电线路安全等几个方面进行了评价。
2水质安全影响评价
跨南水北调大桥桥面铺装采用防水混凝土铺装，面层采用10cm厚沥青混凝土铺装，沥青混凝土和防水混凝土之间设置防水层，防止桥面积水下渗流入干渠中；桥梁伸缩缝采用防水伸缩缝，两端翘起，可防止雨水从伸缩缝流入南水北调范围内；另外大桥桥面采用纵横坡排水，南水北调范围内不设落水管，东西侧雨水收集汇入市政雨水管道。上述这些措施可有效防止桥面水进入总干渠，并且桥面水未排入南水北调一级保护范围之内，保证了总干渠的水质。
在主桥外侧防撞护栏上设置防落物网，可有效地防止杂物散落掉入总干渠影响水质。
3跨越桥梁工程设计评价
跨南水北调大桥一跨跨越总干渠，桥梁梁底距离防洪堤顶大于10m，满足总干渠交通通道以上不小于4.5m的要求，不影响总干渠运行维护道路畅通，也不会影响到防洪堤。
该桥桥墩未占用截流沟。也不影响隔离网栏。
故桥梁桩基沉降不会对总干渠衬砌结构产生影响。
4施工安全性评价
（1）桥梁基础、下部施工
①基坑开挖会对总干渠截流沟造成破坏，承台施工完毕后，要对其按南水北调要求进行恢复。
② 施工时要采取必要措施，防止桩基施工过程中水的渗漏和桩基塌孔对总干渠造成影响；施工期间不能将地下水排水南水北调总干渠。
（2）桥梁上部结构施工
主桥上部结构采用满堂支架的工艺，不破坏渠道结构，且桥梁施工完成后，恢复到原渠道作业面，因此满堂支架对渠道基本无影响，
5运行安全性评价
桥梁分两幅设计，若一幅桥发生撞车等意外事故，可封闭发生事故桥幅，待处理完后开放，不会对南水北调影响。
6 对南水北调总干渠 35kV输电线路的影响
桥梁跨越工程从南水北调35kV永久输电线路杆塔之间穿过，该跨越工程位于杆塔基础正上方，不满足《66kV及以下架空电力线路设计规范》的要求，故对杆塔进行移位处理。
7结论及建议
（1）跨越南水北调中线干线工程设计方案是可行的。
中图分类号：TQ12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）04-0065-01
当前，做好渠道工程防渗与设计工作至关重要，相关人员应予以高度的重视。渠道防渗是当前社会中普遍使用的一种节水工程技术。经常将混凝土、膜料等当做渠道防渗层，从而避免渠道发生渗漏情况。本文主要对现代渠道工程的防渗与设计进行了一番分析与研究。
一、渠道工程防渗方法
1.采用混凝土防渗法
1.1 混凝土防渗施工要点
根据施工方式，混凝土防渗通常有以下几种：喷射混凝土、现浇混凝土以及预制混凝土三种，其中，现浇混凝土的优势之处在于没有过多的衬砌接缝，能够与渠床有机结合；预制混凝土的优势之处在于能够确保混凝土具有较高的质量，气候条件的变化不会对其造成多大的影响；喷射混凝土的优势之处在于质量水平高、效率好，衬砌厚度大概在五十厘米，其实际造价要低于人工浇筑。预制混凝土和现浇混凝土的衬砌防渗技术要点有以下几种：一，为了使混凝土的和易性更好，减少水泥的用量，使其耐久性与抗裂性不断增强，应掺入适当量的加气剂与塑化剂。加气剂应掺入0.0035%为宜，塑化剂应掺入0.2%为宜；二，要求横向伸缩缝间距达到三到四米，沿渠底坡脚设两条横向缝，渠坡通常没有纵向缝；三，普遍使用的衬砌混凝土标号是C10到C15，对于冻害严重的区域，应以D25到D50的混凝土抗冻标号为宜；四，在接缝填料方面，工作缝应采用1：2.5的水泥砂浆，伸缩沉陷缝主要使用沥青砂胶进行填塞，并且还要在表层铺设1：3的水泥砂浆。
1.2 施工实际效果与市场应用前景
采用混凝土进行防渗，共有以下施工效果：一，具有较高的强度，可有效避免破坏情况的发生，有利于管理；二，糙率低，能够将断面进一步缩小，使渠道流速大大提高，节约了渠道占地面积；三，使用期限长、较好的耐久性，通常情况下，用混凝土衬砌的渠道使用寿命可达五十年之久；四，具有较好的防渗效果，大大降低了渗漏次数。它的市场应用前景是：在目前的渠道防渗技术中，混凝土防渗是最为理想的措施之一，它的市场发展前景广阔，并且，其还可以和其他形式的护坡融合起来进行使用。
2.加强控制水泥质量
当前，市场中存在着诸多种类的水泥，比如通用水泥、专用水泥、特种水泥等，所以，施工之前必须购买质优价廉的水泥，认真核查其质量。实际购买水泥时，必须对以下几方面加以充分考虑：以散装水泥为首选；水泥运送到现场后，要根据有关要求进行储存，如按照品种与强度以及生产厂商等进行分别装仓；实际运输和储存过程中，要制定完善的防水防潮措施；水泥库房中必须具备通风和排水设施，以确保库房内部保持着干燥；以先出场的水泥为先，同时，制定详细的环保措施。
3.采用膜料防渗法
3.1 膜料防渗施工要点
通常采用不透水的土工织物覆盖在渠床表面，以构成一个不易透水的防渗层，从而避免渠道输水时出现渗漏损失情况。膜料防渗的关键之处在于确保施工中土保护层的边坡处于稳定状态以及膜层的完整性。其的施工要点具体是：一，对于土渠层中的铺膜基槽可以使用五边形、梯形、锯齿形等诸多的断面形式，在开挖整平渠槽以及灭草工作结束后，应按照渠道的大小把膜料进行一番加工，使其成为大幅，从渠道上游到下游，应由渠道一岸向另一岸做膜料的铺设，要求膜料除了要有小褶外，还应平贴着渠基；二，土工膜种类很多，广泛使用，铺设过程中，要确保膜料边缘埋进小沟，避免膜料下滑情况的发生。
3.2 施工实际效果与市场应用前景
其的造价低、防渗效果好，大大降低了渗漏损失情况的发生；较强的耐腐蚀性、工期短、施工易操作；较强的适应变性能力，便于运输、质轻。当前，随着高分子化学工业的不断进步与快速发展，涌现出了诸多的新防渗膜料，无论是抗老化能力，还是抗穿刺能力都有了很大的提升，所以说，膜料防渗的市场前景极为广阔。
二、渠道工程的防渗设计原则
本文在对相关文献查阅后，总结出了以下几点渠道工程防渗设计原则：
一，应实际结合建筑物的等级和设计阶段，严格按照相关规范要求深入调查与细致勘查施工现场，及时的收集拟建渠道相关信息、情况、所用建筑材料等各方面的资料，借鉴已经投入实际中使用的成功的渠道防渗与防冻害经验，同时，引进西方国家的技g成果，做好设计与规划工作。
二，渠道实际设计过程中，要按照有关规范以及相关规定要求，综合考虑防渗、防冻害、防土壤盐渍化以及林、田、山等各方面的规划，从而确保所设计出的方案与灌区整体布置要求相一致。
三，始终坚持以因地适宜、就地取材的原则进行设计。
1、湿陷性黄土概况及影响
黄土湿陷性是指黄土状土在浸水后强度显著降低，在附加压力或附加压力和土的自重压力下，土的结构迅速破坏，强度随之降低，并且发生显著的湿陷变形。
我国的湿陷性黄土约占黄土地区总面积的60%以上，且多出现在地表浅层，如晚更新世（Q3）及全新世（Q4）新黄土或新堆积黄土。如果在工程设计和施工中忽略了湿陷性黄土的特性，没有采取相应的措施，则一旦浸水湿陷，将会影响建筑的正常使用和安全，造成损失，反之，如果采取措施过于保守，则会增加基建投资，造成浪费。因此，湿陷性黄土地基的处理措施选择非常重要。
以南水北调中线工程河南某段渠道工程为例，沿渠线分布的湿陷性黄土累计长度约占渠道总长度的98.5％，严重危及渠道安全。该段湿陷性黄土多为非自重湿陷性黄土，但局部具自重湿陷性。沿线黄土状土湿陷性在空间分布上的随机性较大，相同地层相邻地点的湿陷性差异很大，同一地点不同深度的湿陷性差异亦很大；部分地段垂直湿陷不连续，呈层状相间湿陷；反映了黄土状土的湿陷性无论水平方向还是垂直方向都具有不均匀性。根据湿陷性黄土的特征和湿陷原理，受水浸湿是湿陷发生所必需的外界条件；而黄土的结构特征及其物质成分是产生湿陷性的内在原因。因此，处理时应综合考虑渠道的挖填情况、湿陷土层分布、湿陷程度、地下水位、建筑物及施工条件等，对不同的渠段采取不同的处理措施。
2、湿陷性黄土处理措施
湿陷性黄土地基的处理方法一般有预浸水法、换填法、夯实法、挤密法、深基础、硅化法等等。
预浸水法一般使用于湿陷深度大于10m的自重湿陷性黄土，浸水后可消除地面下6m以下土层的湿陷性， 6m以上的土层还应辅助其他处理措施。它耗水量大、处理时间长，因南水北调中线工程河南段自重湿陷性黄土分布不多，且湿陷深度大多在10m以内，因此不考虑该处理方法。
换填法是用灰土（三分石灰七分土）或素土（就地挖出的粘性土）分层夯实回填，处理厚度一般为1.0～3.0m。
夯实法是用重锤提到高处使其自由落下给地基以冲击和振动，从而消除黄土湿陷性并提高其地基承载力。夯实法适用于地下水位以上，Sr适用于地下水位以上，Sr≤60%的湿陷性黄土处理，根据起吊设备、锤重、落距的差别可分为重夯法和强夯法。重夯法可消除在1.0～1.5m深度内土层的湿陷性，强夯法可消除4～6m范围内土层的湿陷性。
挤密法是用打入桩、冲钻或爆扩等方法在土中成孔，然后用素土、石灰土或将石灰与粉煤灰混合分层夯填桩孔而成，用挤密的方法破坏黄土地基的松散、大孔结构，达到消除或减轻地基的湿陷性，适用于消除5～10m深度内地基土的湿陷性。
硅化法是用硅酸钠溶液通过有孔的注射管压入土中，它与土中原有的大量水溶性盐类相互作用后形成硅胶，把土胶结，使土产生不透水性和谁稳定性，提高土的强度。
3、渠道中湿陷性黄土地基设计
非自重湿陷性黄土浸水后在自重压力下并不会产生湿陷变形，只有当土层自重压力与附加压力之和大于土的湿陷起始压力时才发生湿陷，故黄土状土的湿陷性对渠道挖方渠段影响不大，一级马道以下过水断面的衬砌可按一般渠道进行处理，一级马道以上坡面常年遇雨水冲刷易形成鱼鳞沟，需采取加强保护措施，可用C15预制混凝土六棱体框格埋入坡面固坡，并在框格内填土种植草皮。
半挖半填及填方渠段因在原地层上增加了荷载，则要考虑黄土状土（特别是具中等和中等～强湿陷性的黄土状土）的湿陷变形对渠坡和渠基稳定的不利影响；对于自重湿陷黄土状土渠坡，不论渠道的挖填类型，均应考虑湿陷变形对渠坡和渠基稳定的不利影响。由于夯实法处理效果显著成本低，已成为处理湿陷性地基广泛采用的方法。
对渠底、渠堤下湿陷性黄土地层厚度在1～2.5m左右的，不必计算消除湿陷性黄土层的处理深度，直接确定用重夯法进行处理。
对渠底、渠堤及由外水控制的非标准堤基础湿陷起始压力小于附加压力与上覆土的饱和自重压力之和的所有土层进行消除湿陷性处理深度的计算，依据计算结果选择不同的夯实方案，即：计算处理深度小于2.5m的，采用重夯法，大于或等于7m的，采用挤密桩法，其余采用强夯法处理。
4、方案设计
4.1土挤密桩处理方案设计
桩直径0.4m，桩长超出湿陷性土层厚度约0.5m。桩间距按以下公式计算：
式中S---桩中心距离(m)。
d---桩直径(m)。
---桩间土的最大干密度(t/m3)。
---地基处理前土的干密度(t/m3)。
---桩间土经成孔挤密后的平均挤密系数。重要工程≥0.93，一般工程≥0.9。
---成孔挤密深度范围内桩间土的平均干密度(t/m3)。。
经计算，桩间距为1.3m。。按正三角形布置。挤密填孔后，3个孔之间土的最小挤密系数，可按如下公式计算：
式中 ---土的最小挤密系数：甲、乙类建筑物不宜小于0.88；丙类建筑不宜小于0.84。
---挤密填空后，3个孔之间形心点部位土的干密度(g/cm3)。
桩内回填土的平均压实系数应不小于0.97，桩间土的最小挤密系数不低于0.88。土挤密桩处理范围超出基础外缘的宽度，每边不宜小于处理土层厚度的1/2，并不应小于3m。土挤密桩处理典型断面图见图1，桩位布置图见图2。
图1 土挤密桩处理典型断面图
图2 土挤密桩桩位布置图
4.2强夯处理方案设计
单击夯击能2000kN?m或3000kN?m。
夯锤：锤重20t。
夯锤底面直径：2.5m
夯锤落距：按式Z=a计算
式中Z---处理地层的埋深（m）
Q---夯锤质量（t）
H---夯锤落距（m）
a---因土质而异的修正系数，一般取0.3~0.5。
初步拟定夯锤落距10m或15m。
设计采取10击3遍，第一遍夯点按正三角形布置，中距6.5m，第二遍夯点在第一遍夯点之间布置，第三遍满堂布置，夯锤落距可降低至4~6m，夯击3次。
强夯处理范围超出基础外缘的宽度，每边不宜小于处理土层厚度的1/2，并不应小于3m。强夯处理典型断面图见图3，强夯夯点布置图见图4。
图3 强夯处理典型断面图
图4 强夯夯点布置图
4.3重夯方案设计
夯锤：锤重3t。
夯锤落距：6m或9m
锤底直径：1.4 m
夯击点布置：满夯布置。
夯击击数及遍数：夯击3遍，累计夯12击。
重夯处理范围超出基础外缘的宽度，每边不宜小于处理土层厚度的1/2，并不应小于2m。重夯处理典型断面图见图5，夯点布置图见图6。
图5 重夯处理典型断面图
图6 重夯夯点布置图
由于沿线黄土状土的湿陷性差异大，设计中只能对处理方案的各项参数提出理论设计值，在各段施工之前要进行生产性试验，其目的是通过试验，对处理效果进行综合分析比较，选择适合工程地质条件的施工参数。
5、湿陷性黄土处理中的几种特殊情况
南水北调中线工程渠道线路长，沿线布置有大量的桥梁、涵洞、倒虹吸等交叉建筑物，且各段黄土状土的湿陷性、地下水情况以及施工条件均有很大差异，因此必须对不同情况采取针对性处理措施。
5.1施工顺序
在基础处理当中，为减少施工时振动对建筑物产生不利影响，应先进行夯实处理，再进行土挤密桩处理，最后进行建筑物施工。
5.2含水量
采用夯实法处理湿陷性黄土地基时，土的天然含水量宜低于塑限含水量的1%～3%，施工时应通过增湿、晾晒或其他措施使土的含水量达到最优含水量以保证夯实效果。
5.3地下水
地下水的水位对黄土状土的湿陷性有着决定性的影响，南水北调工程大，设计与实际施工时间间隔长，施工前应探明地下水情况，若与设计时采用的地下水位相差大，黄土状土的湿陷深度有可能改变，则需根据施工期实际情况重新修改设计方案。另外，如遇地表层为细粒土，且地下水位高的情况，为保证夯实质量，夯实处理时铺设一定厚度的碎石垫层或人工降低地下水，目的是防止夯坑积水或夯击效率降低。
5.4村庄
对采用夯实处理措施的渠段范围附近有建筑物的，为防止夯实振动对周围建筑物的影响，在夯实边缘处设置减振沟。
5.5高压线
为保证施工安全及质量，对高压线下不能进行强夯施工的渠段，应改用挤密土桩或换填法进行处理。。
5.6地下管线
湿陷性黄土处理时应查明处理范围内的地下构筑物及各种地下管线的埋设情况，尽量避免在其上进行强夯施工，否则应根据强夯的深度影响，估计可能产生的危害，必要时采取措施，以免强夯施工造成损坏。
6、结论
（1）由于湿陷性黄土的存在，渠道建成后可能发生浸水湿陷，影响渠道安全运行。因此需要研究湿陷土层的性质及其对渠道的影响，考虑是否需要采取工程处理措施。
（2）在以往的湿陷性黄土地基处理当中一般采用强夯法处理。渠道线路长，分布范围广，沿线各段湿陷性黄土分布及工程情况均不一样，采用单一的处理措施可能导致局部处理不完全或是部分工程量太大造成浪费，处理时尽量根据各段实际情况采取不同处理措施，综合考虑安全与经济因素。
参考文献：
[1]《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）
[2]《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）
[3]龚晓南等．地基处理手册（第二版）．北京：中国建筑工业出版社，2000,8．
前言
文章通过对新开路排水工程中设计实例，对污水倒虹管设计遇到的问题和设计要点等论述，详细介绍倒虹管设计思路，对今后遇到此类工程情况具有一定的借鉴意义。
1 工程概况
1.1 倒虹管设计概况
新开路东侧为红楼梦园，西侧为管道公司，本次新开路倒虹管穿八干渠，穿越管段上游有一座待建箱涵。八干渠为现状有水沟渠，八干渠上口宽约25.5m、下口宽约8m、边坡系数为2，八干渠规划渠底高程为9.138m。新开路污水自北向南由排入下游艺术大道现状污水管道内。本次倒虹吸管道管径为d800，坡度为0.1%，管道长度52.2m，管顶覆土约5.9m。如图1所示。
1.2 倒虹管设计条件
由于新开路下游艺术大道污水管为现状污水管道，该管内高程为已经确定，上游污水管道穿过八干渠后无法直接以重力流方式接入到下游现状污水管道内，通过对新开路现场调研和对多个方案比较、论证，从中选优，最后确定穿越八干渠管段采用凹字型倒虹吸将污水排入下游污水管道。倒虹管污水进水高程8.757m，出水高程8.182m，倒虹吸管道上下游水头差为0.575m。
2 倒虹管设计要点
2.1 倒虹管设计要求
当污水管道穿过河道、旱沟或地下构筑物等障碍物时不能按照原设计高程通过时，可设置倒虹管，倒虹管的必要条件是上下游管道高程差大于倒虹管水头损失，只有该条件具备时才能设置倒虹管。
2.2 采用的倒虹管型式
倒虹管有多折型和凹字型两种。多折型倒虹管适用于河面或河滩较宽，河床较深的情况，一般采用明开挖施工，施工作业面较大；凹字型倒虹管多用于穿越沟渠、小河，障碍物面积深度较小的情况，可采用明开挖施工，也可采用顶管施工。在城市排水工程设计中，遇到沟渠、障碍物等多采用凹字型倒虹管型式。如图2所示。
2.3 倒虹管的穿越位置及条数
倒虹管穿越时，尽可能与穿越对象轴线垂直，以求最短距离穿越。当穿越较大河流时，一般采用二条管道；当穿越沟渠、小河时可采用一条管道。敷设两条倒虹管的排水管道，在每条倒虹管上、下游管道上均设有阀门，通过阀门控制管道的运行和检修。两条倒虹管的间距要符合规范要求。本工程八干渠为汛期排洪渠道，日常无水，倒虹管设计采用一条管道。
2.4 倒虹管管材、流速等设计要求
（1）管材。倒虹管采用金属防腐管材或钢筋混凝土管材较多，其中钢筋混凝土管多采用Ⅲ级管，金属管道内外都要进行防腐处理；随着一些塑料排水管材日益成熟，在排水倒虹管设计中也可采用塑料排水管道，塑料排水管道多根据管材环刚度控制。在本次工程中采用Ⅲ钢筋混凝土管材。
（2）管径、流速。为方便后期管道清通维护，倒虹管管径不易设置过小，管径一般不小于500mm。倒虹管管内设计流速应大于0.9m/s，并应大于进水管流速，当管内设计流速不满足上述要求时，应增加定期冲洗措施，冲洗时流速不应小于1.2m/s。
（3）管顶覆土。倒虹管穿越河、渠时，若采用明开挖施工，倒虹管管顶距规划河底距离一般不宜小于1.0m，若采用顶管施工，管顶覆土最小厚度不宜小于外径的1.5倍，且不宜小于2.5m。八干渠现状排洪渠，本工程设计管道距规划渠底净距按1.0m控制，并在施工过程中采用管道沟槽采用明开挖施工。
（4）沉泥井、闸槽井。倒虹管的进水检查井、出水检查井应布置在不受洪水淹没处。为方便清通，进水检查井、进水前一检查井、出水检查井应设置沉泥槽，沉泥槽一般为0.6m。若周边条件允许，进水检查井可设置事故排出口。当倒虹管需要检修维护时，可通过对上下游管道用气囊封堵，替代闸槽井功能。在本工程上下游管道均设置闸槽井，闸槽井参见国标图集06MS201-3，117页，沉泥井参见国标图集06MS201-3，126页。
（5）跌水井设置。因倒虹管进水管道高程与管道穿越八干渠高程相差2.0m，根据规范要求，需设置跌水井且跌水井不宜设置在转弯处，为减少倒虹管长度，管道穿越八干渠时采用与八干渠中心线垂直穿过，根据现场实际情况和场地条件，故将跌水井设置于沿渠侧直线段，在设计中采用两次跌水。
3 倒虹管的水力计算
4 结束语
通过对新开路排水工程中污水穿越八干渠管段凹字型倒虹管设计，解决了污水在穿越八干渠后无法以重力流接入下游管道的问题，在设计中增加了对倒虹管后期管理维护的考虑，设置了闸槽井和沉泥槽，并在设计中将跌水井和倒虹管综合设置在一起，为以后工作中再遇到此类倒虹管设计具有一定的借鉴和参考意义。
参考文献
中图分类号： [TV91] 文献标识码： A 文章编号：
1前言
今年的中央一号文件吹响了全面加快水利建设的新号角，各级政府部门“十二五”期间对水利建设的投资不断增加，水利工程建设步伐也在加快。但是在渠道的建设过程当中，对渠道工程的水土保持一直没有引起足够的重视，普遍存在着轻视和忽略的现象。灌溉渠道工程特别是灌区骨干工程，其渠道横断面影响范围较大。渠道在建设和运行当中，由于施工和管理单位工作不到位经常造成渠道沿线水土流失，渠道沿线地表土壤经常受到侵蚀，造成渠道淤积，渠道开裂，甚至坍塌，严重的还会造成滑坡、泥石流，影响输水安全。一般水利工程管理单位等到渠道沿线水土流失严重时，才会采取维修加固的办法，进行应急处理，花费不少人力、物力。因此渠道水土保持工程一定要作为渠系建设的重要工作，从渠道主体工程设计开始就应加以重视，真正做到渠道沿线水土保持工程与渠道建设主体工程同时设计，同时施工，同时竣工验收。
2渠道工程及造成水土流失的特点
渠道在建设过程中，工程征用、占用地及影响区范围内的地表将遭受不同程度的扰动破坏，地貌发生较大变化。地表植被在施工中遭到破坏后，地表的水土涵养能力下降，工程施工过程中开挖土石方量较大，回填方量相对较小，挖填不平衡，以挖为主，挖方大于填方，产生大量弃方极易造成水土流失。
2.1 渠道建设过程中造成水土流失的主要原因
2.1.1 施工原因。渠道在施工过程中，由于工程建设的需要，渠道沿线横断面范围内开挖破坏植被，减弱了表土层的抗蚀能力，土壤侵蚀加重，加剧了水土流失 。
2.1.2 坡面。建设施工后的渠道附近由于取土形成高低不平的坡面，这些没有采取任何防护的坡面极易形成坡面侵蚀。
2.1.3 植被破坏。渠道施工开挖地面使原有地表植被遭到破怀，影响生态环境，并且有可能引发滑坡、泥石流造成周围的河流、小溪、水库等淤积严重，并影响区域内的河道行洪。
2.1.4 弃渣堆积。渠道在施工过程中及施工结束后，不可避免的产生松散堆积物，特别是渠道沿线填方区、挖方区和弃渣场所形成的松散堆积体，极易产生沉陷侵蚀，产生大量水土流失。
2.2 渠道建设工程水土流失的主要特点
2.2.1 人为活动产生。渠道工程产生的水土流失不是由自然灾害引起的，而是由人类在渠道建设施工过程中大量砍伐破坏地表植被、大面积的开挖土石方使渠道沿线生态环境遭 到破坏而带来的后果。
2.2.2 危害集中在渠道沿线。渠道工程的水土流失主要有渠道沿线开挖面、取料场、施工道路、弃渣场等区域，这些场地都位于渠道沿线，因此它们所造成的水土流失危害也在渠道沿线。
2.2.3 线路长，防治难度大。渠道工程的特点就是线路较长，它所产生的水土流失并不是集中在几个点，而是集中在一条线上，凡是渠道经过的区域都会受到影响，甚至带来水土流失。
2.2.4要达到一定的治理标准。渠道是灌溉引水的重要工程，部分工程承担着是重要的饮水或输水工功能，一旦渠道附近发生泥石流、坍方等灾害，必然造成严重的水灾水患和断水事故。此外，渠道也是区域生态环境概况的一面镜子，渠道沿线的绿化情况能够反应当地的生态环境质量。
3渠道工程水土保持方案设计原则
3.1 工程措施设计原则
3.1.1弃渣场拦渣墙和坡面防护措施设计应确保渣体稳定。
3.1.2 对截排水系统的设计应满足设计洪水的要求。
3.2 植物措施设计原则
3.2.1根据当地自然环境条件和施工情况，参考当地水土保持造林经验，以立地条件为依据，选用先进的、可行的造林技术进行设计。
3.2.2适地适树、适地适草、因地制宜，依据各种树的生态学和生物学特性，选择当地优良的乡土树种和草种，或多年栽培、适应性较强的树种和草种为主，提高栽植成活率，以获得稳定的林分环境、改善立地质量为目标，恢复林草植被，控制水土流失。
3.2.3 草种应具有抗逆性强，保土性好，生长快的特点。
3.2.4造林密度的确定应以造林目的、树种特性、立地条件等为依据，按照《水土保持综合治理技术规范》标准确定主要适生造林树种的初植密度。
3.2.5植物措施和工程措施相结合，兼顾防护和绿化美化的要求，同时考虑生态效益和景观效益，充分发挥各种立地条件的土地生产力，以获得最大的水土保持效益，提高工程建设取得生态环境。
3.2.6对未包括在主体工程防治体系内的其它可能产生水土流失的区域也要进行规划设计、与主体工程中原有的防护措施相协调，改善沿线的生态环境。
4渠道工程水土保持防治方法
4.1 预测分析
为提出合理的水土保持方案，在设计中首先是对渠道沿线可能造成的水土流失情况进行预测分析。渠道沿线预测范围为工程建设区。
4.1.1渠道沿线平台开挖面和陡坡面，渠堤防护面和风化岩边坡等。
4.1.2 沿线弃渣场，工程中弃渣废土一般主要分布在陡坡段、明槽段和建筑物布置点。
4.1.3渠系建筑物中的隧洞工程、渡槽工程、虹吸导管工程、沉砂池、闸门房的开挖面。
4.1.4 沿线取料场、改移工程、沿线服务区、管理房等建设区域。
4.1.5进场施工道路、临时堆渣点、工程临时占地开挖面。
4.2 防治责任范围及水土流失防治分区
渠道水土流失防治责任范围包括工程建设区和直接影响区。工程建设区是指项目的征地范围或项目建设方的土地管辖和借地范围，主要包括工程永久占地、工程临时占地、施工道路、取料场、弃渣场等；直接影响区指沿线渠道建设对周边造成水土流失及危害的区域。
根据不同的水土流失防治措施，渠道水土流失防治分区一般可分为主线防治区、沿线服务设施防治区、临时设施防治区、改移工程防治区、移民安置防治区、取料场防治区、弃渣场防治区等，在水保方案的编制过程中，可根据工程规模和不同区域的功能总体划分。
4.3 水土流失防治重点
渠道水保方案编制过程中应根据不同的分区提出相应的水土流失防治措施。主线防治区、沿线服务设施防治区、改移工程防治区的工程措施和植物措施在渠道设计中已基本考虑；临时设施防治区一般采取的措施是尽量恢复原有土地功能，按渠道招标设计要求，清场及植被恢复（包括复耕）工作由施工单位负责；移民安置防治区一般由当地政府统一规划，经费由当地政府包干使用。因此，各阶段水土保持方案的重点是料场防治区和弃渣场防治区，在水保方案的编制工作中，需突出这两区的防治措施。
5方案编制应注意的几个问题
5.1 加强与渠道设计单位的沟通联系
渠道设计在各个设计阶段渠道线路会有所变化，渠道的线路在设计中必须考虑沿线城镇、村庄、企业、农田等的分布情况和用水情况，从可研、初设甚至技施阶段都会对线路合理性进行论证，而一旦线路发生较大的变化，渠道主体工程的土石方开挖量和填筑量相应也会有所变化，这对水保方案中的土石方平衡会带来很大影响，直接关系到沿线取料场、弃渣场的选址。为了使水保方案与主体工程设计的最新成果相一致，水保方案编制人员应与渠道工程设计单位多联系。
5.2 做好土石方平衡分析
渠道的土石方平衡与其它工程相比，有它复杂的一面。渠道经过的线路长，区域地质条件变化较大，开挖时会遇到不同性质的介质，这些土石方在开挖、利用、压实的过程中体积会不断变化，在土石方平衡过程中必须根据情况对不同土石方乘以不同的系数进行换算，计算出各个渠道段的土石方开挖量、填筑量、利用量、弃渣量。另外，由于渠道一般线路较长，水保方案编制单位在编制方案过程中要在各标段考虑施工处理等不确定因素时存在一定困难，这就要求施工单位在严格执行水保方案的基础上应多与方案编制单位和当地水保部门多沟通，共同协商解决。
5.3 论证取料场的合理性
渠道主体工程在设计初期，设计单位会根据线路的走向初步选定渠道施工时的料场，但随着设计的深化，渠道走向发生了变化而料场的位置并没有相应进行调整，这样在实际施工时会造成料场选址不合理，给今后的水保治理工作增加难度，在水保方案设计过程中应对各个取料场的合理性重新进行论证，使之与主体工程紧密结合起来。通常取料场要选在离渠道沿线较近的地方，并尽可能少占耕地和经济林地。
5.4 综合利用废土弃渣
