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预制砼井管在地下水较高的渠道工程中的应用

信息来源:hunningtu.biz  时间:2008-02-20  浏览次数:138

  摘 要:本文通过介绍开都河第一分水枢纽南岸沿河干渠怎样利用预制砼井管解决好工程建设中地下水位较高的问题,提供了较好的经验,希望在今后的工程建设中对如何降低地下水位以利工程施工起到一定的借鉴作用。
  关键词:预制砼井管地下水渠道工程应用
  一、工程概况
  开都河第一分水枢纽南岸沿河干渠工程是灌区改造工程项目之一,也是塔里木河流域近期综合治理规划中的主要组成部分。工程位于巴州和静县境内,焉耆盆地西北边缘,全长27.1km,工程投资2387.8万元,从开都河第一分水枢纽南岸干渠进水闸引水,合并三处无坝引水渠道,改善了南岸37.6万亩地的引水条件,工程的实旆不仅提高了水资源的利用率,减少渗漏,防止土壤盐碱化,同时将节约的3400万m3的地表水由开都河下泄博斯滕湖,从而为塔里木河——下游生态提供了水源保障。南岸干渠工程规模为Ⅲ等中型,输水干渠、节制分水闸、涵洞等永久性主要建筑物为3级。其它次要建筑物为4级,临时性建筑物为5级。
  二、工程地质
  工程区位于博斯腾湖凹陷西北,开都河古三角洲及现代三角洲上,其中一支干位于现代三角洲地带,二支干位于古三角洲的边缘,地形起伏较大,变化趋势南高北低,西高东低。揭露的上部地层主要为第四纪全新统洪积(O4PL)角砾、粉土层。下部位第四纪上更新统(Q3)冲积卵砾石层。
  三、砼井管采用的原因
  该工程一支干渠道桩号4+450—4+950段渠线位于霍拉山支脉西北山麓冲积扇坡脚下,渠线需穿越部分农田区,该段地层为第四系松散地层与洪积扇形成的淤积沙泥质交错地带。农田段土层厚度约1.0-1.6m,均为强透水层,渠道建设受农田灌溉的影响。在工程施工过程中,土方开挖至设计渠底高程1188.942m后,该部位形成地下水出溢情况,根据开工前在桩号5+000位置所打取的地质探坑资料,在高程1184.5m以下5m深度未有地下水出溢。当土方开挖至渠底设计高程以上,出现地下水,同时还发现一厚度为1.0-1.5m的岩浆岩层,正是由于该岩浆岩层的不透水性和顶托作用,阻断了该部位的地表潜水向下的垂直渗径。后经专家分析论证,该岩层应为山体形成过程中,岩浆沿山体下滑至坡脚冷却后呈舌苔状,后经山体抬升挤压错位,该岩浆岩层被覆盖至山体前缘以下。根据上述情况,建设单位会同设计院及水利工程专家研究论证就如何降低地下水位以利工程施工选择设计变更方案。各方案比较如表1:
  通过对三种方案比较,结合现场施工的具体情况,各方面专家及设计人员一致认为采取埋设砼井管的设计方案经济合理。因为排水有出路,采用沿渠底方向安设两排井管以聚集地下水,再在井管四周覆盖反滤层,有效地将地下水降低至渠底以下不冻层。通过设计单位根据该提议进行优化设计,并在建设单位与当地政府部门的有力协调下,开挖了一条永久性专用排水渠道引出地下水,并利用该水源灌溉部分农田,达到既避免了抽排水的工程投资、加快工程建设,又节约了全灌区的用水量一举三得的效果。
  四、施工指标及方法
  1.沿渠道底部纵向采用双排内径为φ400mm的预制砼井管,井管壁上设均匀网眼状孔洞,孔洞直径为φ20mm,以利地下水进入管内排出。
  2.预制砼井管纵坡与原设计渠道相同,井管下设至基底调整平顺后,管间连接用厚2mm的钢片焊接固定,以免上部回填戈壁时对其扰动发生错位。
  3.渠道底部纵向预制砼井管四周均回填级配戈壁,回填形式及要求如图1所示。
  4.采用现浇砼集水井形式包裹预制砼井管进口及山水口末端;该末端集水井亦有横向砼预制管井管的进口插入,而其井管尾部连接专用永久性排水渠道。横向井管形式为承插式内径为φ650m预制砼管。集水井形式如图2所示。
  五、对预制砼井管在运行中存在问题的思考
  从干渠工程完工运行两年多的时间里对预制砼井管埋设渠段的观察来看,预制砼井管对降低地下水位,避免渠道发生冻胀破坏,保证渠道的安全运行,起到了至关重要的作用。但是,在渠道输水过程中因为渠道流速大,对渠底伸缩缝内的聚氨脂有一定的破坏,以使渠道发生渗漏,从而导致回填于井管上部的级配戈壁局部发生沉降,造成部分浆砌石渠底板有断裂情况。这说明,在工程施工过程中,没有考虑到如何对回填的级配戈壁进行夯实,而且在没有可采取的击实度指标的前提下思考如何保证级配戈壁的紧密度。另一方面,在施工当时,如果采用采取有效的防渗措施(比如在浆砌石渠底铺设防一布一膜或二布一膜防渗),就可杜绝渗漏损失,避免在输水渠道的基底形成一条渗漏通道,降低了输水渠道的利用保证率。这些经验在今后的工程建设中值得我们借鉴。
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