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        永臨結(jié)合的排水系統(tǒng)在南沙河倒虹吸中間明渠的應(yīng)用

        2014-06-12 12:14:50李英杰
        河北水利 2014年11期
        關(guān)鍵詞:壓重渠段渠底

        □李英杰

        永臨結(jié)合的排水系統(tǒng)在南沙河倒虹吸中間明渠的應(yīng)用

        □李英杰

        南水北調(diào)中線工程是一項(xiàng)跨流域的特大型水利工程,供水目標(biāo)為京津豫冀等4省市的沿線受水城市。南沙河渠道倒虹吸工程位于河北省邢臺(tái)市與沙河市之間、高店村東北2km處的南沙河上,是南水北調(diào)中線一期工程大型河渠交叉建筑物之一。南沙河渠道倒虹吸由進(jìn)口渠道、南段倒虹吸、中間明渠、北段倒虹吸、出口渠道五大部分組成,其中南、北段倒虹吸分別由進(jìn)口漸變段、進(jìn)口檢修閘、管身、出口節(jié)制閘(或檢修閘)、出口漸變段五部分組成。工程起止樁號(hào)93+621~98+016,全長(zhǎng)4395m。

        1.中間明渠結(jié)構(gòu)布置及永久排水系統(tǒng)

        中間明渠段起止樁號(hào)94+921~96+ 951,長(zhǎng)2030m,本段渠道為挖方渠道,渠底高程80.191~80.110m,底寬21.0m,縱坡1/25000;渠道設(shè)計(jì)水位86.191~86.110m,加大水位86.507~86.426m。渠道采用梯形斷面,過(guò)水?dāng)嗝嫒珨嗝娆F(xiàn)澆混凝土板襯砌,一級(jí)馬道以下邊坡1:2.5,一級(jí)馬道至地面邊坡1:2.0,兩側(cè)防洪堤內(nèi)邊坡1:2.5。

        由于明渠處于強(qiáng)透水地基上,為保證襯砌穩(wěn)定性,采用壓重混凝土襯砌與逆止閥相結(jié)合的工程措施。按渠底基礎(chǔ)為砂卵石(渠段I)和細(xì)粒土層(渠段II)分別布置壓重,渠段I,渠底壓重襯砌厚度為110cm,渠坡厚度為110cm~75cm;渠段II,渠底壓重襯砌厚度為80cm,渠坡厚度為110cm~75cm。渠道永久內(nèi)排水系統(tǒng)采用軟式透水管集水,通過(guò)排水孔排入渠道。排水孔布置:渠底3排、單側(cè)渠坡4排。渠底排水孔采用球形逆止閥,渠坡采用拍門式逆止閥。排水布置見圖1。

        2.中間明渠施工期排水方案

        中間明渠工程區(qū)地下水位高且地層透水性強(qiáng),基坑降水是施工的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)工程特點(diǎn),考慮以下兩方案:

        方案一:管井降水方案。在渠道兩側(cè)布置管井,根據(jù)降水試驗(yàn)確定的參數(shù),持續(xù)抽排,將水位降至建基面以下,直至襯砌及聚硫密封膠填縫施工完畢。

        方案二:管井與永久排水系統(tǒng)相結(jié)合的降水方案。在渠道兩側(cè)布置管井,將水位降至建基面以下,結(jié)合軟式透水管溝槽開挖,采用管井加明溝的排水方式,壓重混凝土襯砌施工后,通過(guò)襯砌下面的透水管把水導(dǎo)入端部集水坑,管井與集水坑同時(shí)抽排,將永久排水系統(tǒng)的集水裝置與管井相結(jié)合進(jìn)行基坑降水,保證干場(chǎng)作業(yè)。

        中間明渠約有長(zhǎng)1140m的渠段置于卵石層,約890m長(zhǎng)的渠段坐落于壤土、黏土層。對(duì)于卵石層的渠段,根據(jù)降水試驗(yàn)確定的合理參數(shù),兩方案均能有效降水。但方案二充分利用了永久排水系統(tǒng),較方案一集水面積大,降水速度快,不僅費(fèi)用較少且能夠加快施工進(jìn)度,對(duì)于座落于黏性土層的渠段,水位降至卵石與黏性土交接面后,單純靠井點(diǎn)降水所需要的時(shí)間會(huì)很長(zhǎng),而方案二則能很好解決這一問(wèn)題,保證施工進(jìn)度。綜合考慮,南沙河倒虹吸中間明渠采用管井與永久排水系統(tǒng)相結(jié)合的降水方案。

        3.實(shí)際排水效果

        實(shí)際施工過(guò)程中,通過(guò)軟式透水管把水導(dǎo)入端部集水坑進(jìn)行抽排,取得了良好效果。特別是當(dāng)相鄰倉(cāng)位壓重混凝土襯砌澆筑后,這種效果尤為明顯。變形縫聚硫密封膠的施工要求作業(yè)面完全干燥,混凝土襯砌澆筑后,通過(guò)襯砌下面的透水管把水導(dǎo)入端部集水坑,管井與集水坑同時(shí)抽排,有效保證了干場(chǎng)作業(yè)。隨著渠底最后一倉(cāng)混凝土襯砌的澆筑完成,軟式透水管和端部的臨時(shí)集水坑也被填埋,這時(shí)就利用逆止閥作為“小型集水井”,密封膠順利施工。

        南沙河倒虹吸中間明渠處于強(qiáng)透水地基上,施工中永臨結(jié)合,充分利用永久排水系統(tǒng),采取管井與永久排水系統(tǒng)相結(jié)合的降水方案,取得了良好效果,加快了施工進(jìn)度,保證了施工質(zhì)量?!?/p>

        圖1 中間明渠排水系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)圖

        2014-05-29

        李英杰,男,漢族,南水北調(diào)中線工程建設(shè)管理局河北省直管項(xiàng)目部,高級(jí)工程師。

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