張殿宇
【摘要】為了進(jìn)一步滿足社會生產(chǎn)、生活的用水需求,促進(jìn)各項效益的取得,我國的有關(guān)單位積極開展水利工程的建設(shè)作業(yè),并以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)水資源的合理分布、運(yùn)用,帶動各項效益的取得。本文基于此,以黑龍江省引嫩擴(kuò)建骨干一期工程建設(shè)為例,分析探討紅旗干渠的滲水變化情況,并就排水圍堰的建設(shè)與排水費(fèi)用變化進(jìn)行論述,希望由此工程建設(shè)效率的提升。
【關(guān)鍵詞】大型渠道;工程施工;降水研究;引嫩擴(kuò)建工程
目前,我國的工程單位積極開展水利工程項目建設(shè),從而以此為基礎(chǔ)滿足社會發(fā)展的需求,保障社會生產(chǎn)、生活活動的穩(wěn)步開展。目前,我國的工程單位在項目建設(shè)的過程中積極推動大型渠道工程項目的建設(shè)。事實上,為了保障項目建設(shè)效率、質(zhì)量,工程建設(shè)人員需要對大型渠道工程的施工降水進(jìn)行科學(xué)的研究,從而以此為基礎(chǔ)確保項目的科學(xué)開展。
一、工程概述
黑龍江引嫩擴(kuò)建骨干一期工程位于松嫩低平原區(qū),工程建設(shè)的總面積高達(dá)5.4×104km2。北部引嫩工程屬于黑龍江省最大的引調(diào)水工程,引水渠道全長283公里,其中紅旗干渠39.43公里,其功能主要是為紅旗泡水庫輸水,滿足大慶石油化工生產(chǎn)用水,其戰(zhàn)略意義重大。
在建設(shè)的過程中,其位于紅旗干渠部分作業(yè)時,由于河道不具備泄水的條件,故而其在供水結(jié)束后,無法放空渠道,且渠道的91.1%渠底為低液限粘土,滲透系數(shù)為9.1×10-7cm/s,屬于微滲透水層,渠道滲透甚微,且該土層厚度在0.8-2.0米,地下水滲透可忽略不計。因此施工前期的降水準(zhǔn)備工作尤為重要。
二、地下水控制方法選擇
為了進(jìn)一步促進(jìn)渠道工程項目建設(shè)質(zhì)量、效率的提升,工程單位需要采取科學(xué)的方法對渠道降水合理控制。目前,最為常見的地下水控制方法分為三種,分別是:截水、集水明排、降水。
(一)截水法
本工程項目在建設(shè)的過程中多采用挖方渠道、半挖半填渠道的方法進(jìn)行施工作業(yè),且該方法多用于大江大河的臨時工程,且紅旗干渠渠底為低液限粘土。此方法不適用于本工程,且采用截水法施工的成本較高。
(二)集水明排
由于在建設(shè)的過程中途經(jīng)紅旗干渠地區(qū)時,該地區(qū)的降水深度小于5m,故而施工人員在項目建設(shè)的過程中需要在建基面設(shè)置排水溝。事實上,集水明排法的運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)對于降水手段的輔助,一般情況下其用于渠底板以上開挖施工。
(三)降水法
所謂的降水法,在實際的運(yùn)用過程中又可以依據(jù)實際建設(shè)的需要而被劃分為三大類型,分別是:輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、管井。
一般情況下,管井降水不適用于大型渠道工程,且施工成本較高,對于建筑物的降水一般采用管井降水;輕型、噴射井點(diǎn)多適用于滲透系數(shù)較小的地層,該方法的運(yùn)用能夠在一定程度上滿足20m以內(nèi)降深的需要。一般而言,輕型、噴射井點(diǎn)不宜大規(guī)模使用,但是其作為輔助降水手段能夠促進(jìn)渠道工程建設(shè)效率的提升。
輕型井點(diǎn)降水在運(yùn)用的過程中普遍具有機(jī)具設(shè)備簡單、易于操作、便于管理的特點(diǎn),輕型井點(diǎn)降水其原理是通過啟動真空泵,使井點(diǎn)系統(tǒng)形成真空,井點(diǎn)周圍形成真空區(qū),地下水在真空泵的吸力作用下,使井點(diǎn)附近的地下水通過砂井、濾水管被強(qiáng)制吸入井點(diǎn)管并被排除。這樣在井點(diǎn)附近的地下水與真空區(qū)外的地下水之間,形成一個水頭差,真空區(qū)外的地下水在真空吸力和重力的作用下,流向井點(diǎn)排出地面。故而在本工程建設(shè)的過程中獲得推廣運(yùn)用。
綜上所述,渠道工程施工降水作業(yè)的過程中,由于紅旗干渠屬于現(xiàn)有渠道擴(kuò)建項目,且紅旗泡水庫回水距離較遠(yuǎn),停水后不能夠自然排空渠道,工作人員需要采取輕型井點(diǎn)方法進(jìn)行作業(yè),并輔助采用集水明排進(jìn)行施工,確保項目建設(shè)效率、質(zhì)量的進(jìn)一步提升。
三、降水井設(shè)計
(一)降水井布設(shè)
一般而言,施工人員在項目建設(shè)的過程中,需要將降水井布置在渠道兩側(cè)。在這一過程中,若渠道的寬度小于60m時,工作人員可以將降水井布置在渠頂兩側(cè)。此外,若渠道的寬度較大,工作人員則需要將其布置在渠內(nèi)的馬道上。
在實際的布置處理過程中,工作人員需要確保項目建設(shè)能夠滿足渠道中心、邊坡降水的需要,并降低施工干擾。一般而言,若施工區(qū)域的降水深度較小,且渠道寬度低于50m,施工人員則需要在地下水上游側(cè)馬道處布置1排降水井即可滿足相關(guān)的要求。
在渠道施工作業(yè)的過程中,施工人員需要考慮到渠道分段施工的需要,在降水井布置的過程匯總,將其延長至分區(qū)邊界外,以截斷地下水自渠道上下游補(bǔ)給。
(二)降水井深度
在進(jìn)行降水井深度確定的過程中,工作人員需要依據(jù)降水井深度公式進(jìn)行相關(guān)的操作,該公式為:H=H1+h+JL+1+S2
在上述的公式中,H、H1分別是的是降水井的深度、井口至渠底板距離,而h則為渠底板與降低后地下水位距離。在實際的計算過程中,工作人員需要對S2進(jìn)行足夠的重視。其次,若施工人員在項目建設(shè)的過程中面對出水量較小的降水井時,為了規(guī)避水泵頻繁啟動狀況的出現(xiàn),工作人員需要確保井內(nèi)預(yù)留一定的存儲空問,從而以此為基礎(chǔ)滿足水泵間歇抽水的需要。
(三)運(yùn)行周期
一般而言,降水井在運(yùn)行構(gòu)建的過程中需要在地下水土方開挖前啟動,而其具體的時間則需要依據(jù)地層、開挖效率、降深進(jìn)行綜合的確定。在實際的操作過程中,超前時間控制在15~30d左右。
目前,降水井的停止時間沒有形成統(tǒng)一的規(guī)定,故而在項目建設(shè)的過程中,工作人員需要在完成渠道襯砌作業(yè)后再停止施工降水工作,防止施工操作導(dǎo)致渠道出現(xiàn)裂縫破壞的問題。
結(jié)束語:
本文主要分析探討了黑龍江引嫩擴(kuò)建骨干一期工程,并就地下水控制方法選擇進(jìn)行了論述,最后分析了降水井設(shè)計工作。事實上,紅旗六標(biāo)采用輕型井點(diǎn)降水配合集水明排,運(yùn)行兩年后工程穩(wěn)定,效果良好。筆者認(rèn)為,紅旗干渠采用輕型井點(diǎn)降水取得良好效果,主要原因是紅旗干渠渠底為淤泥質(zhì)土,不會產(chǎn)生流沙等對工程地質(zhì)不良的影響,因此降水措施的選擇應(yīng)該因地制宜。隨著相關(guān)措施的落實到位以及技術(shù)的發(fā)展,我國的大型渠道工程建設(shè)項目質(zhì)量必將獲得長足的發(fā)展。
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