南水北调中线京石段一段渠道处于高地下水位，渠道通水结束后底板混凝土破损，原因是地下水位高过渠底板混凝土的高程，渠底板受地下水承压状态，其自重无法抵消扬压力而产生破坏。拟采取渠底增设逆止阀可自动将底板周围的地下水排出，从而消减地下水带来的扬压力。效果良好，同时做好逆止阀的清淤等维护工作。 

　　【关键词】渠道；逆止阀；消减；高地下水位；扬压力 
 
　　1.基本情况 
 
　　南水北调中线京石段工程总干渠设计桩号330+602―331+300段在临时通水结束后，发现渠道部分混凝土底板有隆起或开裂现象。分析其原因该段渠底大多座落在全风化片麻岩上，地下水位高过渠底板混凝土的高
程，退水过程中，集水井部位的水位降至渠底以下后，大部分渠底混凝土板仍处于受地下水承压状态，其自重无法抵消扬压力而产生隆起。 
 
　　2.损坏部位的拆除 
 
　　由于抽水泵站自动抽排系统尚未启用，临时通水或无水期间，为消减衬砌板下浮托力，在渠底置换5cm厚砂砾料为保温板防冻胀。本渠道段周围无化工厂等污染源，地下水没有受到污染，同时经过检测，本渠道段周围
地下水可供人员、牲畜饮用。因此渠底增设逆止阀可自动将底板周围的地下水排出，从而消减扬压力的工程措施。 
 
　　拆除桩号330+602―331+300段长698m范围内渠底衬砌混凝土板、复合土工膜，并清除5cm厚砂砾料。 
 
　　渠底混凝土板拆除时应注意的事项 
 
　　（1）渠底混凝土板拆除前先将渠内水排干，做到干场作业。渠道抽排水工作必须二十四小时不间断作业，直至衬砌切缝、灌胶完成。而后将衬砌板上的淤泥清除，防止淤泥污染渠底铺设的砂砾料防冻胀层。 
 
　　（2） 为避免渠底衬砌混凝土拆除时破坏渠底排水系统及砂砾料防冻胀层，因此挖除、破碎及运输底板混凝土时不应使用大型重型设备。拆除可采用自行式液压振动锤配合进行空压机、风镐混合使用，市政小挖机配合
2吨小型自卸车将拆除物经便道运输至临时渣场后，再用大型挖装机械设备将弃渣转运走。 
 
　　（3）为便于轨道铺设和防止渠坡衬砌下滑，因此坡脚50cm宽砼不拆除。由于坡脚位置需要新旧土工膜焊接，破碎时尽量小心，保护好原有土工膜不被破损、划痕，拆除后的此处土工膜应立即用草帘覆盖，防止太阳
暴晒而坏死，导致无法与渠底新铺设的土工膜焊接。 
 
　　（4）衬砌板拆除时不要损坏地下无砂混凝土排水管网，如有损坏应及时补救。 
 
　　3.处理措施 
 
　　（1）渠底增设逆止阀 
 
　　在渠底纵向排水管上增设逆止阀，每隔12m设一组，每组设4个，（其中：渠底中部2纵向排水管位置为一排，渠底两侧2纵向排水管位置为一排，每排设2个），中部和渠底两侧的逆止阀间隔布置，间距4m～8m，本
标段渠底增设逆止阀234个（如地下水外流量大，可进行加密布置处理）。施工前先测量放线，准确找出每一逆止阀安装的位置，然后在安装位置人工开挖砂砾料，开挖至无砂管附近要轻慢，防止破坏无砂管，再将纵向无
砂管外包土工布打开取出2-3根无砂管，将三通与无砂砼管通过PVC连接管连接。安装好三通后，上部采用PVC支管与逆止阀连接，支管及逆止阀应保证垂直性，支管与逆止阀和三通管KS胶交插粘接，然后回填砂砾料至支
管，支管口要填棉纱加保护防止杂物入内，要密实。渠底衬砌时在每一逆止阀位置，预留一个1m×1m的孔。渠底浇筑完成后，再将逆止阀安装至支管上，用同标号的微膨胀砼进行二次浇筑。逆止阀布置见附图1。 
 
　　逆止阀要求：逆止阀体和阀盖材质采用尼龙或工程塑料，阀盖为网孔结构，与阀体旋扣连接，阀芯采用空心薄壁不锈钢片球外包工程橡胶或硅胶。逆止阀件应五毒，耐久性良好。阀体固定部分使用年限不少于50年，
可拆卸部分部件使用年限不少于10年。阀体应有一定的防淤功能，并方便清淤。逆止阀出水量要求：外水与内水5cm水头差时，逆止阀出水量不小于130m3/d，在顶盖下周围出水，并具有较好的止回性能，以防造成渠水
外渗。支管和三通管均为PVC材质，支管的长度根据实际需要裁切。PVC支管外径11cm、变径三通内径25-11cm，三通管与无砂混凝土管可通过PVC连接管连接或外包土工布直接内插入无砂混凝土管中。施工要求：渠底
逆止阀安装高程为渠底高程+3cm，支管与逆止阀和三通管采用KS胶承插粘接，支管及逆止阀应保证垂直性。复合土工膜与逆止阀侧壁KS胶粘接。逆止阀周围采用同标号微膨胀混凝土二次浇注，在二次混凝土浇注前对原
混凝土侧面进行凿毛处理。逆止阀与无砂混凝土管连接型式见附图2。 
 
　　（2）置换5cm厚砂砾料为保温板 
 
　　对拆除部位的渠底置换5cm厚砂砾料为挤塑保温板，按照现场尺寸进行裁割，逆止阀处异性板用裁纸刀或刀片切割，平整度采用粗砂及3m靠尺保证，相邻两保温板高差应控制在2mm以内， 铺设好的保温板用10cm长
竹签定在砂砾料，防止保温板被风吹走，竹签上端不能突出保温板，以免竹签戳破上面土工膜。 
 
　　（3）渠底在铺保温板前应对砂砾料进行压实，压实后相对密度不低于0.75。 
 
　　（4）复合土工膜铺设 
 
　　铺设前对土工膜外观质量进行检查，检查土工膜无砂眼、无疵点杂质、无褶皱，方可使用。铺设时按先下游后上游的顺序，上游幅压下游幅，接缝垂直于水流方向，坡面顶端压土固定，自上而下铺设，土工膜铺设时留
足余幅，土工膜的搭接长度为10cm，且幅间横缝错开不小于50cm，焊接采用TH-501型自动爬行焊接机热熔法拼接。铺设时在土工膜的边角处每隔2-3m压一个20-40Kg的砂袋。 
 
　　（5）衬砌混凝土板分缝 
 
　　渠底距左右坡脚1.0m处设一条纵缝，其余沿渠宽约2.0m设一条纵向缝，沿渠长每2.0m设一条横缝，渠底均为通缝，缝宽1.0cm。缝内下部填闭孔泡沫板，缝顶深2cm填聚硫密封胶，分缝位置见附图1。 
 
　　（6）渠内无水时将逆止阀内的球体取出，并妥善保管，通水之前将球体放入逆止阀。 
 
　　4.增设逆止阀效果 
 
　　渠底整体修复和逆止阀安装全部完成后，陆续停止施工期间临时抽排水工作点。由于本段地下水位高，地下水丰富，可以见到地下水产生的水压力作用使阀内球体上升，球体在阀内处于悬浮状态，从而地下水从逆止阀
网状顶盖处溢流而出。经过一段时间的观察，地下水通过布置的逆止阀持续排出，渠底再无混凝土衬砌板隆起、开裂或损坏。此可证明布置逆止阀在高地下水位渠道底板中发挥了正面效果。同时，渠道再次恢复通水时，当
渠道内的水压力大于地下水压力时，通过观察，可看到阀内悬浮的球体下沉，挡住下阀底口阻止渠道内的水反流到地下排水管网，防止输送水的流失。 
 
　　5.逆止阀清淤及其他注意事项 
 
　　鉴于采用逆止阀消减扬压力措施，建议在每次输水完成后及时检查逆止阀淤堵情况，并做好清淤，保证逆止阀正常工作，同时阀内的球体如有丢弃，及时补充球体。