預(yù)制砼井管在地下水較高的渠道工程中的應(yīng)用

摘要：本文通過介紹開都河第一分水樞紐南岸沿河干渠怎樣利用預(yù)制砼井管解決好工程建設(shè)中地下水位較高的問題，提供了較好的經(jīng)驗(yàn)，希望在今后的工程建設(shè)中對(duì)如何降低地下水位以利工程施工起到一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：預(yù)制砼井管地下水渠道工程應(yīng)用

一、工程概況

開都河第一分水樞紐南岸沿河干渠工程是灌區(qū)改造工程項(xiàng)目之一，也是塔里木河流域近期綜合治理規(guī)劃中的主要組成部分。工程位于巴州和靜縣境內(nèi)，焉耆盆地西北邊緣，全長(zhǎng)27．1km，工程投資2387．8萬元，從開都河第一分水樞紐南岸干渠進(jìn)水閘引水，合并三處無壩引水渠道，改善了南岸37．6萬畝地的引水條件，工程的實(shí)旆不僅提高了水資源的利用率，減少滲漏，防止土壤鹽堿化，同時(shí)將節(jié)約的3400萬m3的地表水由開都河下泄博斯滕湖，從而為塔里木河——下游生態(tài)提供了水源保障。南岸干渠工程規(guī)模為Ⅲ等中型，輸水干渠、節(jié)制分水閘、涵洞等永久性主要建筑物為3級(jí)。其它次要建筑物為4級(jí)，臨時(shí)性建筑物為5級(jí)。

二、工程地質(zhì)

工程區(qū)位于博斯騰湖凹陷西北，開都河古三角洲及現(xiàn)代三角洲上，其中一支干位于現(xiàn)代三角洲地帶，二支干位于古三角洲的邊緣，地形起伏較大，變化趨勢(shì)南高北低，西高東低。揭露的上部地層主要為第四紀(jì)全新統(tǒng)洪積角礫、粉土層。下部位第四紀(jì)上更新統(tǒng)沖積卵礫石層。

三、砼井管采用的原因

該工程一支干渠道樁號(hào)4+450—4+950段渠線位于霍拉山支脈西北山麓沖積扇坡腳下，渠線需穿越部分農(nóng)田區(qū)，該段地層為第四系松散地層與洪積扇形成的淤積沙泥質(zhì)交錯(cuò)地帶。農(nóng)田段土層厚度約1.0-1.6m，均為強(qiáng)透水層，渠道建設(shè)受農(nóng)田灌溉的影響。在工程施工過程中，土方開挖至設(shè)計(jì)渠底高程1188．942m后，該部位形成地下水出溢情況，根據(jù)開工前在樁號(hào)5+000位置所打取的地質(zhì)探坑資料，在高程1184．5m以下5m深度未有地下水出溢。當(dāng)土方開挖至渠底設(shè)計(jì)高程以上，出現(xiàn)地下水，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)一厚度為1．0-1．5m的巖漿巖層，正是由于該巖漿巖層的不透水性和頂托作用，阻斷了該部位的地表潛水向下的垂直滲徑。后經(jīng)專家分析論證，該巖層應(yīng)為山體形成過程中，巖漿沿山體下滑至坡腳冷卻后呈舌苔狀，后經(jīng)山體抬升擠壓錯(cuò)位，該巖漿巖層被覆蓋至山體前緣以下。根據(jù)上述情況，建設(shè)單位會(huì)同設(shè)計(jì)院及水利工程專家研究論證就如何降低地下水位以利工程施工選擇設(shè)計(jì)變更方案。各方案比較如表1：

通過對(duì)三種方案比較，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工的具體情況，各方面專家及設(shè)計(jì)人員一致認(rèn)為采取埋設(shè)砼井管的設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)合理。因?yàn)榕潘谐雎罚捎醚厍追较虬苍O(shè)兩排井管以聚集地下水，再在井管四周覆蓋反濾層，有效地將地下水降低至渠底以下不凍層。通過設(shè)計(jì)單位根據(jù)該提議進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并在建設(shè)單位與當(dāng)?shù)卣块T的有力協(xié)調(diào)下，開挖了一條永久性專用排水渠道引出地下水，并利用該水源灌溉部分農(nóng)田，達(dá)到既避免了抽排水的工程投資、加快工程建設(shè)，又節(jié)約了全灌區(qū)的用水量一舉三得的效果。

四、施工指標(biāo)及方法

１．沿渠道底部縱向采用雙排內(nèi)徑為φ400mm的預(yù)制砼井管，井管壁上設(shè)均勻網(wǎng)眼狀孔洞，孔洞直徑為φ20mm，以利地下水進(jìn)入管內(nèi)排出。

２．預(yù)制砼井管縱坡與原設(shè)計(jì)渠道相同，井管下設(shè)至基底調(diào)整平順后，管間連接用厚2mm的鋼片焊接固定，以免上部回填戈壁時(shí)對(duì)其擾動(dòng)發(fā)生錯(cuò)位。

３．渠道底部縱向預(yù)制砼井管四周均回填級(jí)配戈壁，回填形式及要求如圖1所示。

４．采用現(xiàn)澆砼集水井形式包裹預(yù)制砼井管進(jìn)口及山水口末端；該末端集水井亦有橫向砼預(yù)制管井管的進(jìn)口插入，而其井管尾部連接專用永久性排水渠道。橫向井管形式為承插式內(nèi)徑為φ650m預(yù)制砼管。集水井形式如圖2所示。

五、對(duì)預(yù)制砼井管在運(yùn)行中存在問題的思考

從干渠工程完工運(yùn)行兩年多的時(shí)間里對(duì)預(yù)制砼井管埋設(shè)渠段的觀察來看，預(yù)制砼井管對(duì)降低地下水位，避免渠道發(fā)生凍脹破壞，保證渠道的安全運(yùn)行，起到了至關(guān)重要的作用。但是，在渠道輸水過程中因?yàn)榍懒魉俅?，?duì)渠底伸縮縫內(nèi)的聚氨脂有一定的破壞，以使渠道發(fā)生滲漏，從而導(dǎo)致回填于井管上部的級(jí)配戈壁局部發(fā)生沉降，造成部分漿砌石渠底板有斷裂情況。這說明，在工程施工過程中，沒有考慮到如何對(duì)回填的級(jí)配戈壁進(jìn)行夯實(shí)，而且在沒有可采取的擊實(shí)度指標(biāo)的前提下思考如何保證級(jí)配戈壁的緊密度。另一方面，在施工當(dāng)時(shí)，如果采用采取有效的防滲措施，就可杜絕滲漏損失，避免在輸水渠道的基底形成一條滲漏通道，降低了輸水渠道的利用保證率。這些經(jīng)驗(yàn)在今后的工程建設(shè)中值得我們借鑒。