卵石的施工方案

干砌卵石渠道的施工经验探索

新疆雨量稀少，气候干旱，没有灌溉就没有农业。因此增引水源，减少输水损失，充分发挥水的效用，是农业增产的关键。针对这一情况，在我区普遍开发了防渗与防冲相结合的渠道砌护工程。目前工程所采取的措施主要是：干砌卵石、浆砌卵石或干砌卵石灌浆、混凝土护面等。

根据新疆的经验证明，干砌卵石、浆砌卵石或干砌卵石灌浆、混凝土护面是一种多快好省的防渗措施。成本较低，可节省水源，提高水的利用率，又可减少地下水的补给，促使地下水位降低，防止盐碱化。现特将干砌卵石施工的经验介绍于下：

干砌卵石主要在于卵石与卵石砌的密切，互相挤紧，要求所有卵石都不能松动，借以抵抗水流的冲击，同时借卵石下面的沙砾垫层，保护下面的基土不致被淘失。

1.1 渠道的开挖与填筑

渠道开挖的标准直接影响砌筑质量，故应严格掌握，一般要求开挖面的凸凹度不超过±5cm。开挖尺寸需较衬砌厚度大2~3cm，以免个别大卵石抵住基土而使衬砌表面不平。

如用一般土料填筑，应注意夯实，密度要求不小于自然土的干容重。如用戈壁砂砾填筑，一般沉陷较少，如不加夯，可于填筑过程中充分加水，使浸水沉实，以免卵石衬砌后因基土下沉而松动。

1.2 铺垫层及砌卵石

1.2.1 铺垫层

在渠底卵石铺砌之前，先分段把渠底垫层铺好。至于边坡的垫层，如边坡较陡时，则可随边坡砌石同时升高。

1.2.2 卵石标准与衬砌要求

衬砌渠道用的卵石，应根据当地产石情况，尽可能按下面的条件挑选：除尺寸应尽可能符合前述设计的标准外，略具扁平形且较规则者为最佳；形状如哈密瓜的椭圆形卵石或有棱角的块石次之。至于接近圆球形的卵石，因不易砌好，故不宜采用。三角石或其他不合格的石头可酌量用于超高部分。

砌石的关键在于砌的紧密，不易松动。因此对砌的要求主要为：

第一，按整齐的梅花形砌，要求六角靠紧，只准有三角缝，不许有四角眼。 第二，要求卵石长径与渠底或边坡垂直，即立砌，不准前伏后仰，左右歪斜，或砌成石阶，否则卵石不能靠紧，容易松动。

第三，要注意挑选石料，每行卵石力求长短厚薄相仿，行列力求整齐，相邻各行卵石亦力求大体均匀，这样便于前一行与下一行错开缝子对准叉口，使结合紧密。不准乱插花，不要鸡抱蛋（即中间一块大石头四周小石头）。

1.2.3 砌筑程序

渠底砌筑时，应使卵石较宽的侧面垂直水流方向立砌，砌成的行列与水流方向平行，由渠底一边起逐行砌向另一边。渠坡衬砌时，亦应使卵石侧面垂直水流方向并垂直边坡立砌，自下逐排上升。渠底和边坡开始的一排，均应砌较大的卵石（较其他卵石大10~15cm），作为坡脚石，以防渠底冲坏时不致对渠坡影响太大；而渠坡冲坏时，亦不致很快影响渠底。

卵石侧面垂直水流方向，砌成的行列平行水流方向，由渠底一边逐行砌向另一边。

衬砌时，应先砌渠底后砌边坡。某些地区以前介绍的经验，认为最好先砌渠坡后砌渠底。新疆以往所建的干砌卵石渠道，都是这样先砌渠坡后砌渠底的，结果冲坏的渠道都是从渠底开始。现在这种方法已被废除了。我们认为先砌渠底有以下一些好处：

第一，渠底担负冲力较大，比渠坡更为重要。通常只要渠底不被冲毁，渠坡是很少被毁坏的。反之，若渠底冲毁，则渠坡必将随之而垮。先砌渠底便于选用质量较好、尺寸较大的石料，而余下来质量一般的石料可用于边坡，较差者用于边坡上部。这是因为渠底所砌卵石，特别是在底宽较大的渠道上，主要靠自身重量和砌筑技术来挤紧，如果卵石质量较差，就易于冲坏；而渠坡上所砌的卵石，则还受上面卵石的下压作用，故质量一般的卵石，用在边坡上较用在渠底上易于砌紧，而质量较差的用在边坡上部，亦没有大的害处。

第二，砌好渠底再砌渠坡时，渠坡卵石将对渠底卵石起到一定的挤压作用，特别是对渠底较窄的渠道作用更为显著。

第三，砌好渠底再砌边坡时，易于衔接，不致出现明显的接缝。 第四，先砌好渠底，就便于运送卵石减少施工干扰。

第五，先砌渠底，注意力较为集中，易于砌好。如后砌渠底，往往由于接近收工，砌的粗糙，特别是用民工施工时，尤应注意。

1.2.4 砌法中的一些具体要求

第一，所砌卵石应确实坐落在垫层上，不能仅由一两颗石子支撑。

第二，为了使卵石不易拔出，根据我们的初步体会，相邻卵石接触点最好在卵石中部，接触面最好是大致垂直于渠底或边坡，而各卵石的接触点最好大致在一个平面上，所以一律小头朝外，大头朝里，或大头朝外、小头朝里。根据使用结果，前者比后者更好些。如果大、小头相互掺杂交错，则大头朝外的卵石就易于松动。若根据周围卵石情况，个别卵石确实需要大头朝外时，则必须将这块卵石降低2~3cm，以使其与相邻卵石接触在中部，达到牢固不拨的目的。这是因为，抵抗水流淘击力的依靠，主要为石与石之间挤紧的压力所产力的摩擦力，所以虽然照上面的砌法，卵石护面表层凹凸度较大，也会一定程度上增加水流的紊乱和对卵石的淘刷力。这是一个不利的因素。但是，所增加的挤紧

的摩擦力，是根本的保证，可以胜过此不利的因素。

第三，衬砌过程中，应注意对前面一排和前面一块卵石底部的空隙。在垫层的基础上，随时用砾石塞缝，这样较砌好以后再灌缝要密实可靠得多。

第四，从坡角石向外砌石时，因坡脚石较一般卵石为大，由卵石较大的一排，变成较小卵石时，为了消灭四角缝而达到牢固的目的，可采用夹薄石的办法；反之，从渠底一边砌到另一边，亦即由一排较小卵石时，可采取“一顶三的办法”的反视。

1.3 质量检查

干砌卵石渠道护面的败关键，在于施工质量，特别是砌石的质量。因此，施工组织必须加强，砌石工人必须经过训练，最好成立专业队。除对施工人员严格要求外，还必须强调质量检查工作。施工期间的检查大体分为：衬砌前对基础开挖的检查，衬砌时对垫层及衬砌方法的检查，衬砌后灌缝以前对卵石砌得紧密与否的检查和卡缝完毕后的检查。最重要的是衬砌后灌缝以前对砌石标准的检查，必须十分细致严格，最好逐块检查，凡不合标准者立即进行修正（过去有些渠道衬砌后未经检查立即进行灌缝或卡缝，使砌的质量无从检查，这种做法应禁止）。

1.4 灌缝与卡缝

卵石衬砌完毕，经检查合乎标准后，为了增加其缝隙的密实程度，可再补行灌缝和卡缝工作。灌缝用的石子应尽量大一些，使水流不易淘走。灌缝不必灌满，一般要求灌半缝。但要求落实，不要架空在卵石中间。

缝隙灌完后，再进行卡缝。卡缝用小石片，以长条形或薄片形为佳，用小木榔头或小石头轻轻打入，用力不可边猛，以防砌石震松。

1.5 工效分析

干砌卵石的工效，与工人的熟练程度关系很大，其次也与卵石情况（如规格、大小及形状等）和技术要求有关。根据玛纳斯河总干渠水利专业施工队的资料分析，每平方米的工效定额,其中卵石衬砌一项，在施工初期因人工不熟练很难达到表列工效，但经过锻炼后则有超过。

2 干砌卵石渠道防冲防渗的效果

从新疆现有效好的干砌卵石渠道使用的情况看，如果施工质量得到严格控制，各方面都合乎标准，由干砌卵石渠道的效果是良好的。其抗冲能力一般可抵抗4.5--5m/s以内的流速而不致被冲坏。在新疆地形陡的戈壁地区上，要解决渠道的防渗，首先要解决防冲。干砌卵石即然能防冲，也就能起到一定的防渗作用。其所以能起防渗作用，有三个原因：第一，干砌卵石渠道有可能采用较大的流速，因而减少了渠道的断面，也减少了渗水湿周；第二，卵石本身对渠底和渠坡的投影面积减少了渠道湿周上的渗水面积；第三，卵石间缝隙，特别是在渠底，由于细颗粒的淤塞作用，防渗效能随渠道使用年限而增加。根据新疆经验，每千米输水损失，初期一般由原来河床或老渠道的7%~13%降低到2.0%左右；经过数年使用后，河水泥沙较多，缝隙淤塞较好，大都已降至1%左右。 但是有些渠道，由于河水的细颗粒泥沙较少，卵石缝隙淤灌不多，渗漏损失每千米仍达2%以上。为了减少渗漏损失，有些渠道上采用人工淤塞的办法，即于渠道上游选择有土料的地区逐步向水流中抛土，其效果与自然淤灌差不多。 根据乌鲁木齐青年渠的观察资料，输水损失的百分比还与渠道流量成反比。例如当流量为7m3/s时，每千米损失为0.2%；当流量为1m3/s时，每千米损失为2.28%。

3 对今后发展干砌卵石渠道的意见

干砌卵石渠道适用于一般山溪性的、多砾石的中小型河道，以及地面坡度较陡的冲积平原。在当地水泥缺乏的情况下，可以就地取材，解决防冲、防渗，达到引水灌溉的目的。凡没有卵石的地方，如能开采块石或片石，亦可采用，且比卵石好砌。但必须注意挑选石料，凡易于风化的石料都不能用。如石质不很坚硬，须注意防止推移质入渠，以免磨损渠道衬砌。

干砌卵石渠道，在水源特别宝贵的地区，对防止渗漏尚不够理想，特别是枯水期损失百分比最大，仅靠自然水淤缝或人工淤缝，还不能减少至最低限度，故还必须附加有效的防渗措施。目前在新疆所采用的，主要为干砌卵石渠道用水泥砂浆灌缝，比混凝土渠道节省水泥而又耐用。今后在接近产石油的地区将试办在衬砌卵石垫层下洒沥青油等方法。

干砌卵石抗磨性比混凝土强，所以今后在水利建设上仍有它特殊应用的价值。