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(guò)介紹開(kāi)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(wèn)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(kāi)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(wàn)元，從開(kāi)都河第一分水樞紐南岸干渠進(jìn)水閘引水，合并三處無(wú)壩引水渠道，改善了南岸37．6萬(wàn)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(wàn)m3的地表水由開(kāi)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(kāi)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（O4PL）角礫、粉土層。下部位第四紀(jì)上更新統(tǒng)（Q3）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(guò)程中，土方開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(zhuān)家分析論證，該巖層應(yīng)為山體形成過(guò)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(zhuān)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(guò)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(zhuān)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?，采用沿渠底方向安設(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(guò)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(mén)的有力協(xié)調(diào)下，開(kāi)挖了一條永久性專(zhuān)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(zhuān)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(wèn)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(lái)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(guò)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(shuō)明，在工程施工過(guò)程中，沒(méi)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(méi)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（比如在漿砌石渠底鋪設(shè)防一布一膜或二布一膜防滲），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。