位山灌區(qū)灌溉試驗(yàn)站有底測(cè)坑建設(shè)探討

衣厚振，王曉飛

（聊城市位山灌區(qū)管理處，山東 聊城 252000）

位山灌區(qū)灌溉試驗(yàn)站位于聊城市高新區(qū)許營(yíng)鎮(zhèn)境內(nèi)，距聊城市區(qū)20 km，占地3.32 hm2，是全國(guó)105個(gè)重點(diǎn)試驗(yàn)站、山東省6個(gè)重點(diǎn)試驗(yàn)站之一。該站成立于2004年8月27日，隸屬于聊城市位山灌區(qū)管理處，所屬氣候類型為半干旱半濕潤(rùn)大陸性氣候，多年平均氣溫13.1℃，多年平均日照時(shí)數(shù)為2 514.7～2 740.7 h，多年平均水面蒸發(fā)量927.0 mm，灌區(qū)多年平均降水量554.1 mm，降雨主要集中在汛期，降雨年際變化較大，主要種植作物為冬小麥、夏玉米。

為規(guī)范開展灌溉試驗(yàn)工作，2016年，聊城市位山灌區(qū)管理處爭(zhēng)取中央維修改造資金150萬元，嚴(yán)格按照水利部頒發(fā)的《灌溉試驗(yàn)規(guī)范》（SL13-2015），建設(shè)了一處標(biāo)準(zhǔn)的灌溉試驗(yàn)區(qū)，主要建設(shè)內(nèi)容為：地下操作間、地下廊道、24個(gè)有底測(cè)坑、防雨棚。項(xiàng)目于2016年6月25日開工建設(shè)，2016年12月20日竣工驗(yàn)收。由于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的灌溉試驗(yàn)有底測(cè)坑在聊城市乃至整個(gè)山東省為新生事物，施工單位相關(guān)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)技術(shù)人才不足，為做好建設(shè)的前期工作，進(jìn)一步完善測(cè)坑建設(shè)相關(guān)細(xì)節(jié)，位山灌區(qū)多次會(huì)同設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位赴中國(guó)農(nóng)科院試驗(yàn)基地、河南省農(nóng)科院試驗(yàn)基地考察，就設(shè)計(jì)、施工細(xì)節(jié)交流、探討。但在項(xiàng)目施工過程中仍遇到了諸多的難點(diǎn)和問題，位山灌區(qū)聯(lián)合武漢大學(xué)及施工、監(jiān)理和技術(shù)支撐單位等經(jīng)反復(fù)研究、探討，解決了相關(guān)施工難題，高質(zhì)量完成了建設(shè)任務(wù)。下面就有底測(cè)坑建設(shè)過程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工方法做詳細(xì)介紹。

1 測(cè)坑基礎(chǔ)開挖

位山灌區(qū)灌溉試驗(yàn)站試驗(yàn)區(qū)地勢(shì)低洼且距離輸水干渠較近，試驗(yàn)區(qū)地下水位常年較高，多年平均地下水埋深2.1 m，且試驗(yàn)區(qū)土壤多為沙壤土，給基槽開挖帶來了極大的施工難題。由于該工程基坑深度達(dá)3.3 m，南北長(zhǎng)38 m，東西寬14 m，跨度大、施工空間小，施工過程中基坑開挖到1.5 m左右時(shí)就出現(xiàn)了含水量極高的淤泥質(zhì)流沙，導(dǎo)致基坑周圍的土方不成形，出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，且基坑內(nèi)有大量地下水滲出。問題出現(xiàn)后經(jīng)建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位三方查看，現(xiàn)場(chǎng)討論、研究決定，立即采用輕型井點(diǎn)降水與砂管機(jī)井降水相結(jié)合的方式實(shí)施降水。

具體方案：首先采用輕型井點(diǎn)降水，在測(cè)坑基坑四周外1．0 m距離，每隔1.5 m設(shè)置一個(gè)3．0 m深的輕型井點(diǎn)，最后用管道將所有井點(diǎn)串聯(lián)，采用真空泵抽取基坑四周土壤水，以此來降低基坑上層的土壤含水率，保證后期基坑施工過程中基坑四周土方不會(huì)坍塌。與此同時(shí)，采用砂管井降水方案，在基坑?xùn)|西兩側(cè)距離基坑邊緣2．0 m左右又分別設(shè)置兩眼20 m深的砂管機(jī)井，用大功率水泵抽取深層地下水，以此來降低地下水位，保證基坑的干場(chǎng)作業(yè)。采用以上方案，經(jīng)過了一周的降水，基坑四周土壤含水率大大降低，基層周圍地下水埋深也降至5.0 m左右，滿足了基槽開挖的施工要求，保證了后期測(cè)坑底板及主體的施工順利進(jìn)行。基坑開挖完畢后撤除了輕型井點(diǎn)降水，砂管機(jī)井降水繼續(xù)保留，直至測(cè)坑主體完工。

2 測(cè)坑防水工程

由于測(cè)坑試驗(yàn)區(qū)地下水位高，為保證后期試驗(yàn)精度，測(cè)坑建成后不僅要預(yù)防測(cè)坑內(nèi)灌溉水的滲漏，同時(shí)也要預(yù)防測(cè)坑外地下水的入浸。為保證后期測(cè)坑內(nèi)的試驗(yàn)精度，提高測(cè)坑防水工程等級(jí)，特邀相關(guān)專家前來指導(dǎo)，對(duì)測(cè)坑防水相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行把控，最終確定了符合灌溉試驗(yàn)站基礎(chǔ)情況的方案。

2.1 測(cè)坑底部及外墻防水

測(cè)坑底板施工前，在底板底部鋪設(shè)一層優(yōu)質(zhì)的SBS防水卷材，鋪設(shè)完成后防水卷材上部抹一層水泥砂漿保護(hù)層。防水卷材鋪設(shè)時(shí)要注意預(yù)留搭接測(cè)坑主體的延長(zhǎng)部分，在后期底板及主體施工過程中要做好保護(hù)，防止對(duì)預(yù)留防水卷材造成破壞。測(cè)坑底板及主體建設(shè)完成后，在主體外墻貼一層SBS防水卷材，下部與底板預(yù)留出的防水卷材做好搭接，形成密閉空間。

2.2 測(cè)坑內(nèi)部防水

測(cè)坑內(nèi)部防水主要采用涂刷水泥基滲透結(jié)晶、聚氨酯防水涂料和SBS防水卷材相結(jié)合的方式。水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是一種含有活性化合物的粉狀防水涂料，在有水存在的條件下，活性化合物向混凝土內(nèi)部滲透，在孔隙和裂縫中形成大量不溶于水的長(zhǎng)鏈狀結(jié)晶，填充毛細(xì)孔道，從而使混凝土致密、防水。

施工時(shí)首先在每一個(gè)測(cè)坑內(nèi)部混凝土墻面及底面上粉刷一層水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，然后粘貼一層SBS防水卷材；在有預(yù)埋管件穿墻處做雙層防水卷材，并在防水卷材預(yù)埋管件穿孔處涂刷聚氨酯防水涂料。聚氨酯防水涂料是一種液態(tài)施工的單組分環(huán)保型防水涂料，是以進(jìn)口聚氨酯預(yù)聚體為基本成份，無焦油和瀝青等添加劑，它與空氣中的濕氣接觸后固化，在基層表面形成一層堅(jiān)固的堅(jiān)韌的無接縫整體防膜，該工程利用聚氨酯防水涂料保證了防水卷材與預(yù)埋管件融為一體，無縫對(duì)接。

2.3 防水工程閉水試驗(yàn)

在防水工程完工后，按照規(guī)范進(jìn)行閉水試驗(yàn)，將全部24個(gè)測(cè)坑插空輪流灌水，對(duì)外墻、測(cè)坑間隔墻防水進(jìn)行檢驗(yàn)，全部測(cè)坑分別灌滿水經(jīng)3晝夜檢驗(yàn)，沒有發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。為確保萬無一失，在土方回填完成后，進(jìn)行了第二次閉水試驗(yàn)，檢驗(yàn)時(shí)間為7 d，全部測(cè)坑均未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。經(jīng)兩次檢驗(yàn)，確認(rèn)測(cè)坑防水標(biāo)準(zhǔn)符合試驗(yàn)要求。

3 測(cè)坑內(nèi)土方回填

測(cè)坑土壤的差異是造成試驗(yàn)資料成果誤差的因素之一，所以測(cè)坑內(nèi)土壤質(zhì)地應(yīng)盡可能與大田相同，并要求各測(cè)坑土壤保持大田內(nèi)原有土壤的自然結(jié)構(gòu)。聊城大部分農(nóng)田土壤為輕壤紅土，而位山灌區(qū)灌溉試驗(yàn)站大田土壤為沙壤土，不具有聊城大部分農(nóng)田的代表性，為保證后期試驗(yàn)成果能在聊城地區(qū)大部分農(nóng)田推廣，決定選取能代表聊城大部分農(nóng)田土壤特征的土場(chǎng)調(diào)運(yùn)輕壤紅土作為測(cè)坑回填土。具體調(diào)運(yùn)回填方案為：按土層自然結(jié)構(gòu)分層挖土，按照上、中、下三層分層堆放，按原層次逐層運(yùn)到試驗(yàn)測(cè)坑回填，分層適當(dāng)夯實(shí)，最后灌水沉實(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

位山灌區(qū)地處嚴(yán)重缺水的聊城市，農(nóng)業(yè)用水是位山灌區(qū)第一用水大戶，農(nóng)業(yè)用水約占總用水量的80%以上，且主要消耗于農(nóng)田灌溉用水，為適應(yīng)新形勢(shì)下國(guó)家對(duì)節(jié)水灌溉試驗(yàn)研究工作的新要求，位山灌區(qū)從2010年起持續(xù)開展了多年灌溉試驗(yàn)與監(jiān)測(cè)，為提高灌溉水利用效率和灌區(qū)經(jīng)濟(jì)效益提供了技術(shù)支撐。節(jié)水灌溉試驗(yàn)不僅是節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，同時(shí)也是灌溉工程規(guī)劃與管理、水資源規(guī)劃與評(píng)價(jià)和灌溉經(jīng)濟(jì)效益分析等工作的重要基礎(chǔ)。因此，建立完善灌溉試驗(yàn)站基礎(chǔ)設(shè)施是保證節(jié)水農(nóng)業(yè)科學(xué)發(fā)展的需要，對(duì)保障國(guó)家糧食和水安全、維系農(nóng)田生態(tài)環(huán)境、推動(dòng)生態(tài)灌區(qū)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義。