曹店灌區(qū)節(jié)水改造項目渠坡坍塌施工措施

石宗仁

（東營市水利灌溉處，山東 東營 257091）

東營市曹店灌區(qū)節(jié)水配套改造項目位于東營市五干渠，始點為五干進(jìn)水閘（樁號8+792），終點為五干渠耿家泵站（樁號16+032）。工程總投資1 660萬元，其中，中央財政資金1 000萬元，省級財政資金280萬元，市級財政資金120萬元，地方自籌260萬元。建設(shè)內(nèi)容包括兩方面：一是7.24 km渠道節(jié)水改造；二是配套建筑物20座，其中，維修五干進(jìn)水閘1座，生產(chǎn)橋2座，閘附橋1座，支渠進(jìn)水口泵站11座，新建干渠提水點4處，配套水位流量計1套。工程等別為III等，規(guī)模為中型，干渠設(shè)計流量為35.0 m3/s，渠道級別為3級，五干進(jìn)水閘、生產(chǎn)橋建筑物級別為3級，支渠進(jìn)水口泵站、干渠提水點建筑級別為4級，灌區(qū)設(shè)計保證率為50%，地震設(shè)防烈度7度。

1　工程主要技術(shù)特征指標(biāo)

改造項目工程自曹店灌區(qū)五干進(jìn)水閘起至耿家泵站（樁號：8+792～16＋032），全長 7.24 km，設(shè)計渠底寬13.0 m,上口寬23.5 m，設(shè)計水深2.0 m，邊坡 1∶1.75，渠堤寬 5.0 m，渠道設(shè)計比降 1/6 500。

干渠邊坡采用混凝土板襯砌形式，6 cm厚C25混凝土預(yù)制板襯砌；坡面聚苯乙烯保溫板保溫，鋪設(shè)土工布，中砂反濾層排水；渠頂C25現(xiàn)澆混凝土壓頂，坡腳設(shè)C25現(xiàn)澆混凝土鎮(zhèn)腳。泵站進(jìn)水口兩側(cè)護(hù)坡采用素混凝土澆筑，新建素混凝土提水點，配套水位流量計一座，節(jié)制閘附橋。

主要完成工程量為：土方開挖及回填204 024.7 m3，混凝土 8 521.1 m3，鋪設(shè)中砂墊層2 897.9 m3，鋪設(shè)土工布 100 879.7 m2，鋪設(shè)保溫板76 606.6 m2，鋪砌混凝土預(yù)制板4 475.9 m3。

項目工程自2016年3月1日預(yù)制混凝土板始至 2016年9月30日完工，總?cè)諝v天數(shù)214 d。期間因向南郊水庫和耿井水庫供水工程延遲至6月27日開工建設(shè)。2016年9月15日主體工程完工，達(dá)到了通水條件。

2　渠坡坍塌部位治理

2.1　渠坡坍塌部位原因分析

1）2016年7月份，施工時正值主汛期，雖然采用了常規(guī)的輕型井點降水，但該處地下水位仍顯著上升，渠坡下部土壤內(nèi)水分飽和，其承載上部土壓力和抗剪力及抗滑阻力顯著降低，由于該處渠坡土壤的成分主要為黃河淤積粉質(zhì)壤土，渠坡底部有粉質(zhì)粘土層，加之渠坡清基后，渠坡外側(cè)附近聚集起大量雨水，導(dǎo)致渠坡下部土壤含水率飽和，渠坡土開始向渠底滑脫。2）此段渠坡提頂外約20 m處，載重量50 t的大噸位油罐車往來頻繁，過車瞬間即刻引起該渠段坡土劇烈擾動，加之此段土壤含水率因降雨加大，致使坡基越來越不穩(wěn)定，加劇了渠坡承載上部土壓力和抗剪力及抗滑阻力的下降。3）距渠坡約100 m之外還有一座庫容100萬m3的小型水庫，庫內(nèi)水位高于渠底5.0 m，此段渠道是該處最低的洼地，導(dǎo)致渠坡下部坍塌越來越嚴(yán)重。

2.2　渠坡施工措施

1）截斷渠坡外部滲流源頭。由于該處土壤的地質(zhì)因素，已插入的輕型井點降水效果不理想。采取在渠坡外1.5 m處每間隔10 m打一口深度超過渠底以下3~5 m的直徑15 cm的PVC管井，管井周圍壁上用電鉆鉆上直徑1 cm的無數(shù)小孔，小孔外用紗窗布纏繞做成過濾網(wǎng)，紗窗布外圍填充適量中砂，防止淤泥堵塞過濾孔，管井內(nèi)放入400 W的小型潛水泵抽水，降水所耗電能比同等規(guī)模的輕型井點降水低很多，僅此降水一項節(jié)省了大量工程成本。同時，用大容量的潛水泵清除渠坡附近因高強(qiáng)度降雨而形成的大量地表水，渠坡降水效果顯著，有效地控制了渠坡下部坍塌的嚴(yán)重程度。

2）加大渠底坡度，在渠坡底腳處加大輕型井點的密度并增加其深度，將原井深2.5 m加深至4.0 m，密度由原來的5 m一個增加至3 m一個，采用大功率的潛水泵電機(jī)，加快輕型井點的降水速度，渠坡下部地下水位下降速度大大加快，在減輕渠坡下部坍塌的同時，很快形成了良好的施工作業(yè)面。

3）由于該段渠坡距離長，滑坡點多，分布較廣，地質(zhì)條件復(fù)雜，渠坡下部坍塌特別嚴(yán)重的地方，采用砂子、石子和少量水泥拌和后填充，較好地解決了樁號（9+582~9+727）左岸、樁號（11+070~11+169）左岸、樁號（11+357~11+541）右岸、樁號（11+815~12+034）左岸、樁號（11+875~12+034）右岸、樁號（13+832~16+000）左、右岸渠坡下部坍塌的工程問題。以上工程累計1.076 km，坡面坍塌深度達(dá)0.2~1.2 m,坍塌占本次工程的10%以上。

4）在渠坡降水達(dá)到施工條件的渠坡地段，迅速調(diào)整施工隊伍，對原施工班組重新優(yōu)化組合，以適應(yīng)新的襯砌作業(yè)，所有難點全面展開，所有技術(shù)、施工人員一律到施工一線，加大機(jī)械作業(yè)力度，進(jìn)一步加強(qiáng)施工過程的質(zhì)量控制。實行交叉施工、復(fù)式推進(jìn)、24 h三班倒、歇人不歇馬，能用到的機(jī)械全部到位，連續(xù)施工作業(yè)，終于解決了此次工程渠坡下部坍塌的嚴(yán)重問題，為今后此類工程的施工闖出了新的路子，提供了樣板及經(jīng)驗。

2.3　主要工程施工過程

曹店灌區(qū)節(jié)水配套改造項目于2016年3月1日開始進(jìn)行混凝土板預(yù)制，2016年5月31日預(yù)制混凝土板完成；2016年2月18日遷占開始，5月20日遷占完成。因向南郊水庫和耿井水庫供水工程延期至6月27日開工建設(shè)。開工后，施工單位相繼完成了工程清基、干渠清淤、原渠道混凝土板及齒墻拆除、渠底齒墻處降水、齒墻澆筑、削坡、砂墊層鋪設(shè)、土工布和保溫板鋪設(shè)、混凝土板鋪設(shè)、干硬性水泥砂漿勾縫和PT膠泥灌縫、現(xiàn)澆封頂板、堤壩基面清理及壓實填筑等單元工程。工程還對沿渠支渠泵站進(jìn)水口原砌石護(hù)坡進(jìn)行拆除，重新澆筑混凝土護(hù)坡；對范家橋、三里橋及五干進(jìn)水閘附橋原欄桿拆除，澆筑鋼筋混凝土防撞護(hù)欄，維修五干進(jìn)水閘；修建了四處提水點；新建測流點一處。于2016年9月30日全部完成所有工程內(nèi)容。在東營市水利質(zhì)監(jiān)站的監(jiān)督指導(dǎo)下，建設(shè)單位組建了強(qiáng)有力管理隊伍，重點抓好了綜合調(diào)度和協(xié)調(diào)，參建各方嚴(yán)格履行合同規(guī)定的權(quán)利和義務(wù)，抓質(zhì)量、保安全、促進(jìn)度，按照各自的職責(zé)分頭抓好落實，確保項目按質(zhì)按期完成。

3　工程初期運行情況及效益

3.1　工程初期運行情況

灌區(qū)節(jié)水配套改造項目2016年9月18日投入輸水運行，截止10月31日向下游廣利河（東營市黃河水城辦）及油田耿井水庫，東營市南郊水庫等用水戶供水，累計供水3 498萬m3。經(jīng)實地觀測，本渠段水流平穩(wěn)，輸水通暢，邊坡穩(wěn)定，特別是1.076 km渠坡坍塌渠段，干渠左、右岸渠坡經(jīng)過幾次較大降雨沖刷和近一個半月的大流量輸水考驗，未出現(xiàn)狼窩、沖口、漏斗，渠坡下部無明顯沉降，邊坡襯砌板密實。各支門、交通橋運行正常，均達(dá)到了設(shè)計要求。

3.2　工程運行效益

項目工程建成后，年可節(jié)水288萬m3，改善灌溉面積0.38萬hm2，新增糧食生產(chǎn)能力158萬kg，新增經(jīng)濟(jì)效益280余萬元。因該輸水工程采用防滲襯砌渠道，大大減少渠道輸水過程中的水量滲漏損耗，年可產(chǎn)生節(jié)水效益20余萬元。