引黃濟(jì)青改擴(kuò)建工程濰坊段排降水方案分析

賈江美，張衛(wèi)勇

（1.濰坊學(xué)院，山東 濰坊 261061；2.山東省膠東調(diào)水工程寒亭管理站，山東 濰坊 261100）

為緩解膠東地區(qū)嚴(yán)重的缺水現(xiàn)狀，保障調(diào)水工程沿線的供水安全，引黃濟(jì)青改擴(kuò)建工程共分為兩個(gè)階段實(shí)施。其中第一批項(xiàng)目中濰坊段的渠道襯砌工程施工任務(wù)已于2015年11月全部完成，工程主要包括渠道襯砌、渠道清淤和堤防加固工程等內(nèi)容，渠道總長(zhǎng)度30.638 km。

第二批實(shí)施項(xiàng)目將在確保沿線供水安全的前提下，計(jì)劃于2018年實(shí)施。工程主要包括輸水渠襯砌、河道清淤及水位觀測(cè)井工程等，渠道總長(zhǎng)度42.953 km。主要工程量為拆除外運(yùn)舊混凝土2.4 萬(wàn) m3，渠道清淤 21.7 萬(wàn) m3，襯砌 91.2 萬(wàn) m2，預(yù)制及安裝混凝土板3.6萬(wàn)m3，鋪設(shè)保溫板94.1萬(wàn)m2，復(fù)合土工膜148.5萬(wàn)m2，埋設(shè)塑料排水盲管13.9萬(wàn)m等。

1　改擴(kuò)建第一批項(xiàng)目寒亭段排降水方案

改擴(kuò)建工程第一批實(shí)施項(xiàng)目中的寒亭段長(zhǎng)11.562 km，主要進(jìn)行渠道襯砌、清淤及堤防加固等工程，工程總投資2 818.0萬(wàn)元。排降水工作分為兩部分，具體如下：

1）井點(diǎn)降水方案。施工時(shí)對(duì)外側(cè)明水較多、水壓力偏大的央贛路至崔家河倒虹段，在右岸堤頂內(nèi)肩每50.0 m打φ0.6 m、深25.0 m井一眼，共177眼。排降水開(kāi)始前疏通好排水通道：在井點(diǎn)外側(cè)堤肩開(kāi)挖一條1.0 m×1.0 m、坡降1‰的排水溝，全斷面鋪設(shè)塑料膜以利于防滲導(dǎo)水。經(jīng)過(guò)近10 d的連續(xù)降排水，降水效果明顯，使渠道具備了干坑施工的條件。

井點(diǎn)排降水效率高、降水速度快，但井點(diǎn)排降水有其以下特點(diǎn)：①打井、排水溝開(kāi)挖及鋪塑、變壓器（200 kvA*2臺(tái)）、電纜、2.2 kW潛水泵及控制設(shè)備等物資采購(gòu)?fù)顿Y較大，設(shè)備看護(hù)、水泵運(yùn)行等費(fèi)用較高，而且打井周期較長(zhǎng)，需在施工進(jìn)場(chǎng)前完成該項(xiàng)工作。經(jīng)核算，該項(xiàng)排水投資約91.5萬(wàn)元（機(jī)電設(shè)備殘值按原值的0.65倍核減）。②沿線布置的井點(diǎn)、輸水軟管及8 m堤外堤肩的排水溝等設(shè)施導(dǎo)致右岸施工場(chǎng)地變小，減少了混凝土板、復(fù)合土工膜、保溫板等物料的提前儲(chǔ)備量，制約了后續(xù)大規(guī)模施工的開(kāi)展，對(duì)施工產(chǎn)生一定的不利影響。③渠底無(wú)明水，干坑施工有利于預(yù)制混凝土板、渠底混凝土澆筑、土工膜鋪設(shè)等工序的展開(kāi)，渠底雜物的清理外運(yùn)相對(duì)方便；但對(duì)堤內(nèi)坡面土方的灑水夯實(shí)、勾縫的養(yǎng)護(hù)等方面造成一定影響。④施工結(jié)束后，需對(duì)井口進(jìn)行封堵或者采取防護(hù)，費(fèi)用相對(duì)較高，后期處理相對(duì)麻煩。

2）渠底明排水方案。對(duì)兩側(cè)明水相對(duì)較少、水位相對(duì)較低但稍高于渠底的崔家河站至寒壽界段（3.019 km），按照節(jié)省投資的原則，未設(shè)降水井。因輸水河已連續(xù)輸水1年多，堤體內(nèi)含水量已達(dá)到穩(wěn)定并偏高，渠底存在較多明水且施工時(shí)堤腳持續(xù)滲水，為此采取了以下排水方案：①對(duì)存在混凝土護(hù)底的渠段，在渠底中間順堤每50 m開(kāi)挖0.6 m×0.6 m×0.6 m的集水坑，置水泵1臺(tái)，隨時(shí)將渠內(nèi)明水及滲水抽排至堤外；施工完成后用碎石、中粗砂回填，最后用抗凍防滲C30混凝土進(jìn)行澆筑封堵。②原設(shè)計(jì)渠坡底部的導(dǎo)水盲管，每隔36 m安置逆止式集水箱及φ0.08 m出水管一處，因其無(wú)法滿足施工時(shí)的堤身排水要求，為此在逆止式集水箱間每6 m增設(shè)φ0.05 m的導(dǎo)水管，該段共增設(shè)導(dǎo)水管600余根，較好地解決了堤身的排水問(wèn)題，待底部砌板鋪設(shè)完成后用砂漿進(jìn)行封堵。③在齒墻堤坡交界處每50 m與集水坑平行設(shè)置0.3 m×0.3 m×0.3 m的匯水坑，增強(qiáng)坡腳處的排水；匯水坑與集水坑間開(kāi)溝槽聯(lián)通及時(shí)導(dǎo)走坑內(nèi)存水，施工完成后用抗凍防滲C30混凝土澆筑封堵。④將渠內(nèi)護(hù)坡第一層的預(yù)制混凝土襯砌板變更為現(xiàn)澆抗凍防滲C30混凝土，降低因渠底存水導(dǎo)致的質(zhì)量隱患，提高工程質(zhì)量。⑤依據(jù)設(shè)計(jì)，該段有340 m的渠底進(jìn)行現(xiàn)澆混凝土，施工時(shí)在渠底中部，在設(shè)計(jì)渠底基礎(chǔ)高程下順堤鋪設(shè)2‰坡降的導(dǎo)水管一條；該段設(shè)置3處1.0 m×1.0 m×1.0 m的集水坑，集中外排匯水，待渠內(nèi)坡砌板鋪至第四層后用抗凍防滲C30混凝土澆筑封堵。

相比較井點(diǎn)排降水而言，渠底明排水具有以下特點(diǎn)：①布置的渠底集水坑、鋪設(shè)的導(dǎo)水管、購(gòu)置的水泵及發(fā)電機(jī)等方面的投資較小，人員管護(hù)及發(fā)電設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用較低。經(jīng)估算，該段明排水投資13.82萬(wàn)元（機(jī)電設(shè)備殘值按原值的0.65倍核減）；對(duì)比同等距離井點(diǎn)排降水（寒亭段8.543 km）該項(xiàng)投資39.12萬(wàn)元，費(fèi)用節(jié)省55.79萬(wàn)元（換算為每1.0 km節(jié)約6.53萬(wàn)元）。②堤頂施工場(chǎng)地面積相對(duì)較大，物料的儲(chǔ)備等工作便于提前進(jìn)行，有利于后期大規(guī)模施工的開(kāi)展、加快施工進(jìn)度，利于搶工。③因渠底存在明水，便于堤內(nèi)坡基面土方的灑水夯實(shí)及勾縫后的養(yǎng)護(hù)工作。④渠底明排水的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，排水時(shí)間持續(xù)約18 d，但運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，可與砌板同步進(jìn)行。⑤因渠底存在明水，為保障第一層砌板的工程質(zhì)量，將第一層預(yù)制混凝土板改為現(xiàn)澆混凝土，施工相對(duì)井點(diǎn)排降水慢，渠底雜物清理相對(duì)較慢。

對(duì)比上述兩種不同的排水方案，可以看出：相對(duì)于井點(diǎn)降水，渠底明排水能顯著降低工程費(fèi)用，利于砌坡物料儲(chǔ)備及在必要時(shí)的搶工，并能夠保障工程質(zhì)量，同時(shí)對(duì)工期亦無(wú)明顯影響。

2　第二批項(xiàng)目濰坊段排降水方案

引黃濟(jì)青改擴(kuò)建工程第二批實(shí)施項(xiàng)目濰坊段長(zhǎng)42.953 km，渠道沿線周邊的水文地質(zhì)情況與已實(shí)施的寒亭段類(lèi)似，堤頂寬度右岸仍為8.0 m、左岸為4.0 m。但渠道斷面及排水設(shè)計(jì)卻有其不同的地方：一是部分渠段渠底寬度較第一批的寒亭段寬，渠底寬度大于10.0 m的渠段長(zhǎng)約32.9 km；二是第二批項(xiàng)目中兩側(cè)渠坡設(shè)有戧臺(tái)的渠段長(zhǎng)約14.3 km；三是設(shè)計(jì)中，渠底中央設(shè)置集水暗管的渠段長(zhǎng)約19.0 km，渠坡設(shè)置2道集水暗管的渠段長(zhǎng)約23.6 km。

為此建議如下：一是施工前提早研究排降水方案，分段討論確定最優(yōu)方案。二是對(duì)渠底寬度大于12.0 m的渠段，因施工場(chǎng)地不變，斷面積增大，施工所需物料增多，為此該段宜采用渠底明排水的方案實(shí)施；必要時(shí)，可在渠底部加密集水坑、匯水坑，由間距50 m變?yōu)?0 m，以增強(qiáng)排水效果。三是對(duì)存在戧臺(tái)的14.3 km段，其渠底寬度大于13.0 m，排降水工作難度更大，且應(yīng)充分利用渠底、渠坡集水暗管的有利條件，有針對(duì)性地在渠坡加密增設(shè)φ5.0 cm的導(dǎo)水管、在渠底開(kāi)挖集水坑以便加強(qiáng)排降水工作，預(yù)計(jì)沿線將增設(shè)φ5.0 cm導(dǎo)水管2.2萬(wàn)余根。四是對(duì)改擴(kuò)建工程第二批實(shí)施項(xiàng)目濰坊段的其它渠段，可視情況采取合理的排降水方案；若經(jīng)研究該措施排水無(wú)法滿足施工要求，可在施工采取井點(diǎn)降水與渠底明排水相結(jié)合的方式實(shí)施排降水工作。

3　結(jié)語(yǔ)

據(jù)測(cè)算，渠底明排水比井點(diǎn)降水每1 km能節(jié)約投資6.53萬(wàn)元，整個(gè)濰坊段若采取渠底明排水的渠段按長(zhǎng)37.0 km推算，僅此一項(xiàng)將節(jié)省工程投資241.6萬(wàn)元。節(jié)約的工程費(fèi)用十分顯著，且渠底明排水對(duì)渠道右岸堤頂施工場(chǎng)地影響較小，有利于混凝土板等物料的提前儲(chǔ)備，便于后期大規(guī)模施工的展開(kāi)及保障施工質(zhì)量。如推廣到整個(gè)改擴(kuò)建工程，則投資節(jié)約的效果更加顯著。