孫建才

（甘肅省天水市麥積區(qū)水務(wù)局， 天水 麥積區(qū) 741020）

天水市麥積區(qū)甘泉鎮(zhèn)農(nóng)村飲水安全工程中存在的問題及解決措施

孫建才

（甘肅省天水市麥積區(qū)水務(wù)局， 天水 麥積區(qū) 741020）

文章通過分析天水市麥積區(qū)甘泉鎮(zhèn)農(nóng)村飲水安全工程中存在的問題，提出了甘泉鎮(zhèn)農(nóng)村飲水安全工程的解決措施。

麥積區(qū)；農(nóng)村飲水安全；施工方案

1 工程概況

天水市麥積區(qū)屬經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，生產(chǎn)技術(shù)條件落后，人口居住分散，水源地偏遠(yuǎn)稀少，并受地形地貌、水文地質(zhì)及供水條件等多種因素的影響，造成農(nóng)村供水工程管線長(zhǎng)、落差大，海撥在 1080-1620m，相對(duì)高差 540m，供水管線長(zhǎng)達(dá)20km，在這種條件下如何保證工程安全、穩(wěn)定地供水，除了重視工程建設(shè)質(zhì)量、加大工程管理力度外，由于其跨度很大，與很多河流都有交匯，比如麥積區(qū)甘泉南部山區(qū)穎川河流域董水溝水源、胡家溝水源、小峽水源三條較大支流上游的地表水及地下潛水作為本工程水源，通過東、中、西三條供水線路與穎川河、東柯河、董水溝、甘江溝、謝家河溝、大江溝的聯(lián)系，構(gòu)成以“一溝兩河三梁”、“四溝四梁”為主體的總體布局，在這個(gè)工程中由于倒虹吸管是一種渠道交叉建筑物，具有工程量少、造價(jià)低、施工安全方便和不影響河道洪水宣泄等優(yōu)點(diǎn)，因此在引調(diào)水工程中得到廣泛的應(yīng)用。但是如果不能很好地利用倒虹吸管這種建筑物，就會(huì)發(fā)生供水管道中的水擊、汽蝕、阻塞不供水的現(xiàn)象。供水管道如頻繁發(fā)生水擊、汽蝕、阻塞，會(huì)造成管道爆裂、閘閥損壞、管道鎮(zhèn)墩損毀、給水栓出現(xiàn)裂縫等，給工程造成較大的損失。

2 存在的主要問題

（1）倒虹吸管的管路布置。管路與它所通過的水道、溝谷或道路應(yīng)盡量成正交布置，管身及進(jìn)出口軸線在平面上應(yīng)布置成直線，以縮短涵管長(zhǎng)度，降低工程投資。

（2）進(jìn)出口的布置。盡可能將進(jìn)出口布置在挖方渠段，盡量避免建在高填方的地段上。當(dāng)確實(shí)難以避免時(shí)，應(yīng)謹(jǐn)慎采取夯實(shí)加固和防滲排水措施。

（3）倒虹吸管的管身形式和構(gòu)造。管路一般沿地面坡度布置，既可以露天，也可以淺埋，但應(yīng)避免轉(zhuǎn)彎或變坡度過多，以減少水頭損失和鎮(zhèn)墩水量。

（4）對(duì)于鎮(zhèn)墩的要求。倒虹吸管在管道改變坡度和轉(zhuǎn)彎的地方均應(yīng)設(shè)置鎮(zhèn)墩，其作用是連接和固定兩端的管道。鎮(zhèn)墩是主要承受斜管段傳來(lái)的荷載和轉(zhuǎn)彎段水流所產(chǎn)生的力。

（5）倒虹吸管的水力計(jì)算。根據(jù)國(guó)內(nèi)倒虹吸管運(yùn)行實(shí)踐資料及管道受力情況等因素，倒虹吸管的水力計(jì)算通常用按以下程序及公式進(jìn)行：首先確定倒虹吸管的管身斷面形式，是圓形、箱型還是拱形；管身斷面形式確定以后，倒虹吸管需要選擇管徑。

（6）施工方案

1）基坑開挖

基坑開挖前應(yīng)做好其周圍的排水，以防止地面水流入基坑。先用挖掘機(jī)配合自卸汽車挖出蓋板涵基坑毛胚，開挖時(shí)應(yīng)注意跟蹤測(cè)量，以防止超挖基坑。當(dāng)挖至離基底設(shè)計(jì)標(biāo)高0.2-0.3m時(shí)，應(yīng)停止用挖機(jī)開挖，并立即組織人工挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，并進(jìn)行觸探試驗(yàn)，確定基底承載力，報(bào)監(jiān)理工程師認(rèn)可后，方可開始下一道工序。

2）基礎(chǔ)澆筑

按設(shè)計(jì)圖紙尺寸及測(cè)量放樣點(diǎn)安裝好模板，經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后，通知拌和站拌送砼。基礎(chǔ)的澆筑應(yīng)按設(shè)置的沉降縫分段一次性澆筑完畢，基礎(chǔ)與墻身聯(lián)結(jié)處表石拉毛或補(bǔ)插鋼筋。

3）涵底鋪砌及管座澆筑

待基礎(chǔ)砼澆筑完畢并達(dá)到一定強(qiáng)度，報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，即可用M7.5砂漿砌片石進(jìn)行涵底鋪砌。砌筑時(shí)石料等級(jí)和砂漿強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)符合圖紙規(guī)定或監(jiān)理工程師要求。片石厚度不應(yīng)小于150mm

（即形成薄片者不得使用）。應(yīng)分層砌筑，并嚴(yán)格控制好砌筑厚度。

鋪砌完成，待砂漿強(qiáng)度達(dá)到 70%，并經(jīng)監(jiān)理工程師合格后，即可開始管座的澆筑。澆筑前，應(yīng)先用全站儀放出管座中線，從中線及兩端量出管座邊線并用石灰方出邊線后，即可進(jìn)行管座裝模。裝模后，采用C15分段分層澆筑。澆筑時(shí)注意管座頂面應(yīng)澆成內(nèi)孤形。

4）管節(jié)安裝

待管座澆筑完畢，砼強(qiáng)度達(dá)到要求并經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，即可開始管節(jié)敷設(shè)。管節(jié)在運(yùn)輸過程和裝卸過程中應(yīng)采取防碰撞措施，避免管節(jié)損壞或產(chǎn)生裂縫。

管節(jié)安裝以下游開始，使接頭面向上游，每節(jié)涵管應(yīng)與管座頂部孤形緊密貼合，使管節(jié)受力均勻。所有管節(jié)應(yīng)按正確的軸線和圖示坡度敷設(shè)，敷設(shè)過程中應(yīng)保持管內(nèi)清潔無(wú)臟物，無(wú)多余的砂漿及其他

3 解決的措施

（1）根據(jù)流量大小、管長(zhǎng)、管徑、水頭的高低，參考HD乘積的大小選擇適合的管道，使進(jìn)出口的水位差在0.03Mpa以上，或 0.03Mpa-0. 4Mpa之間時(shí)倒虹吸管可以正常工作。

（2）流量大小及水頭高低是倒虹吸管選擇的主要因素。在供水主管道上時(shí)：流量大小與水位差一定時(shí)，管徑與管長(zhǎng)成正比；流量大小與管長(zhǎng)一定時(shí)，管徑與水位差成反比；管長(zhǎng)與水位差一定時(shí)，管徑與管道內(nèi)流量成正比。

（3）由于地形地質(zhì)情況、建筑材料及施工條件等原因的影響，倒虹吸管可以連續(xù)布置，主要使其進(jìn)出口的水位差在 0.03Mpa以上時(shí)倒虹吸管可以正常工作。在支管、村級(jí)管網(wǎng)布置及渠道跨越建筑物時(shí)，要使其進(jìn)出口的水位差 0.03Mpa-0.4Mpa之間時(shí)倒虹吸管可以正常工作，在供水區(qū)域地形相對(duì)復(fù)雜，部分區(qū)域供水壓力較大，自由水頭大于40m的供水點(diǎn)上必須設(shè)置減壓閥進(jìn)行減壓處理。

倒虹吸管在管道改變坡度和轉(zhuǎn)彎的地方均應(yīng)設(shè)置鎮(zhèn)墩，其作用是連接和固定兩端的管道。鎮(zhèn)墩是主要承受斜管段傳來(lái)的荷載和轉(zhuǎn)彎段水流所產(chǎn)生的力。

因此，鎮(zhèn)墩自身應(yīng)維持穩(wěn)定并保證管道的穩(wěn)定。如果斜管段坡度陡、長(zhǎng)度大時(shí)，為了防止管道沿斜坡下滑，還應(yīng)在斜管段中部設(shè)置鎮(zhèn)墩，其間距應(yīng)根據(jù)地形及地質(zhì)條件而定，地形陡峭而地質(zhì)良好的斜坡段，一般可為20-30m，如地質(zhì)條件不好，間距應(yīng)適當(dāng)減小。鎮(zhèn)墩所用的建筑材料，可采用漿砌石或混凝土。

鎮(zhèn)墩和管子的連接有剛性和柔性兩種形式。剛性連接是將管端與鎮(zhèn)墩澆筑成一個(gè)整體。這種連接施工比較方便，但由于鎮(zhèn)墩的荷載遠(yuǎn)大于管身，如果地基承載力較低，但可能由于不均勻沉陷而史管子產(chǎn)生橫向裂縫，嚴(yán)重時(shí)甚至開裂漏水，應(yīng)該特別注意對(duì)基地的處理。剛性連接適用于斜管坡度較大，而且地基為巖基或承載力大的土籍。

柔性連接是用伸縮縫將管端與鎮(zhèn)墩分開，管子插入鎮(zhèn)墩 30-50cm，接頭處用石棉水泥搗實(shí)封口，中間設(shè)置止水片，并用瀝青麻神填塞，以防止產(chǎn)生漏水。這種連接形式施工比較復(fù)雜，但適應(yīng)不均勻沉陷及管道伸縮變形的能力較好。

如果斜坡段的坡度較大有可能下滑，需要設(shè)置鎮(zhèn)墩協(xié)助維持穩(wěn)定時(shí)，鎮(zhèn)墩和斜管應(yīng)進(jìn)行剛性連接，或者鎮(zhèn)墩上端用剛性連接，鎮(zhèn)墩下端用柔性連接，另一端做成柔性連接，以適應(yīng)縱向伸縮變形。

[1]劉建強(qiáng)，金麗，韓同縣.農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)與管理模式研究[J].中國(guó)水利水電.2006（02）

[2]杜曉榮,謝旭,吳曉婕.農(nóng)村飲水安全工程政策研究[J].水利經(jīng)濟(jì).2014（04）

[3]方麗麗.農(nóng)村村飲水安全工程運(yùn)行管理措施及建議[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技.2013（05）

TU714

B

1007-6344（2017）10-0245-01

孫建才（1964一），男，甘肅蘭州人，工程師，主要從事水利工程施工測(cè)量。