渠道工程施工中地下水位高處理技術(shù)

溫定義

【摘要】新疆地區(qū)區(qū)域面積大，地下水分布情況錯綜復(fù)雜，在渠道施工過程中地下水位較高且鹽堿含量較大的部位會造成對渠道混凝土結(jié)構(gòu)的侵蝕，造成渠道結(jié)構(gòu)破壞，從而影響工程質(zhì)量。所以，對渠道地下水進行妥善處理是渠道工程過程中重點工作。

【關(guān)鍵詞】渠道工程；施工；地下水

新疆由于地域面積廣大，且各地區(qū)尤其是南北疆降雨量差異大，同時受地形，地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響，其地下水分布也呈現(xiàn)出錯綜復(fù)雜的特點，且各地地下水水質(zhì)及鹽堿含量變化較大。在渠道施工過程中經(jīng)常會遇到渠道局部或整體地下水位高，異致施工條件差，造成施工阻難，甚至降低工程施工質(zhì)量，故在渠道施工過程中應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況選擇合理的地下水處理方案。

1、明溝排水系統(tǒng)排水法

對地下水位較高，呈嚴(yán)重酸性或堿性水質(zhì)，對渠道結(jié)構(gòu)破壞作用較顯著是，應(yīng)優(yōu)先考慮采用明溝排水（堿），其做法為在地下水為較高處或沿渠道開挖一道明溝，采用明溝將地下水排至地勢較低處，已達到將水位降至渠道結(jié)構(gòu)斷面以下的目的，該方法優(yōu)點為施工簡單，降低地下水位作用明顯，作用面積較大，處理效果好。例如，平行渠線開挖排水（堿）渠，現(xiàn)項目區(qū)已在使用該方法。其缺點是受地形地貌及地質(zhì)結(jié)構(gòu)限制，且占地面積及工程量較大，在局部地區(qū)甚至無法實施。

對于施工現(xiàn)場地勢縱坡較大，地勢較高，地下水水質(zhì)較差，地下水水量較小，或只有局部渠段地下水較為嚴(yán)重時，可通過對渠道斷面結(jié)構(gòu)進行調(diào)整的方法進行處理。其具體作法為在渠道防滲層下設(shè)置反濾層，通常作法為回填戈壁或風(fēng)積沙墊層，其具體厚度根據(jù)地下水水量大小及戈壁墊層透水系數(shù)設(shè)置，根據(jù)現(xiàn)場地勢每隔一定間距將反濾層延伸至渠堤外部，將地下水引至渠堤外側(cè)。對于施工現(xiàn)場地勢較低，地下水水質(zhì)較好，水量較大，或局部渠段地下水較為嚴(yán)重，將地下水引至渠道外部困難較大時，可在渠道結(jié)構(gòu)層下設(shè)置反濾層，且在渠道防滲結(jié)構(gòu)層內(nèi)設(shè)置濾水孔，將地下水引入渠內(nèi)，其具體作法為在渠道及渠堤兩側(cè)無設(shè)置反濾層，在渠底及兩側(cè)邊坡均設(shè)置匯水孔，兩側(cè)邊坡濾水孔高度設(shè)置在地下水位以下50mm為宜，濾水孔采用PVC管材，直徑為5-10cm，在管壁打孔，打孔直徑為2cm，可采用梅花形布置，以增加其透水性，管材外部外裹無紡布，其底部置于反濾層底部。反濾孔可采用梅花狀或矩形狀地，其間距應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐叵滤看笮〈_定，一般以兩至三米為宜。

2、導(dǎo)流排水法

對于施工現(xiàn)場地勢縱坡較大，地勢較高，地下水水質(zhì)較差，地下水水量較大，或只有局部渠段地下水較為嚴(yán)重時，可通過對渠道反濾層與排渠聯(lián)通的方法進行處理。例如，在某地十片區(qū)土地開發(fā)整理項目，一支渠在開挖時，地下水位偏高，經(jīng)測量計算，水位正好漫過渠底板（厚度10 cm）3～5 cm，一方面，給施工造成一定困難；另外一方面，即便是通過抽水方式，將施工面水位降低，使施工環(huán)境干燥，保證順利施工，但施工完畢后，停止抽水，水位上升，對渠道底板其付托作用。同時，致使渠底板及部分邊板長期浸泡在地下水中，再加之該地區(qū)項目區(qū)屬大陸性北溫帶氣候，其特點是：冬季平原寒冷、雪薄，山區(qū)溫暖、雪厚；夏季平原炎熱短促，山區(qū)涼爽無夏；春季升溫明顯，不穩(wěn)定，多大風(fēng)；秋季降溫迅速。溫度的年、月變化大，降水多集中于春夏兩季，全年盛行東風(fēng)；渠道防凍墊層常年處于水飽和狀態(tài)，由于凍脹因素，對渠道底板混凝土結(jié)構(gòu)即為不利，降低其使用壽命，現(xiàn)經(jīng)實際實驗，成功解決處理了類似問題。其具體做法為：在渠道防滲層下設(shè)置的防凍反濾墊層，通常做法為回填戈壁料或風(fēng)積沙墊層，其具體厚度根據(jù)地下水水量大小及戈壁墊層透水系數(shù)設(shè)置，根據(jù)現(xiàn)場地勢每隔一定間距傾斜下游方向，開挖導(dǎo)流排水溝，在導(dǎo)流排水溝中也回填戈壁料或風(fēng)積沙墊層，通過導(dǎo)流排水溝中回填的戈壁料或風(fēng)積沙墊層，將地下水引至渠堤外側(cè)，通過排水系統(tǒng)排除。例如，通過導(dǎo)流排水溝，將渠道與排水系統(tǒng)相連（導(dǎo)流排水溝末端高程要低于渠道要求排水的高程，否則起不了引排水作用）。經(jīng)24 h 后，渠道墊層表面已看不到水了，經(jīng)過48 h，水位降到了渠道防凍墊層底部地下10～15 cm，排水效果明顯。該方法優(yōu)點為施工工藝較為簡單，將結(jié)構(gòu)排水及防凍要求合并考慮，排水效果較好且施工質(zhì)量也容易保證，可起到長期排水的效果。其缺點為受施工現(xiàn)場地形限制，對地勢較高且縱坡較大的渠道采用該種方法效果較好。且對反濾料土料要求較高，需嚴(yán)格控制土料中黏粒含量，容易受當(dāng)?shù)赝亮狭显聪拗啤?/p>

3、設(shè)置排水孔排水法

對于施工現(xiàn)場地勢較低地下水質(zhì)較好，水量較大，或局部渠段地下水較為嚴(yán)重，周圍無排水系統(tǒng)，將地下水引致渠道外部困難較大時，可在渠道混凝土結(jié)構(gòu)層設(shè)置濾水孔，將地下水引入渠內(nèi)，使渠道混凝土結(jié)構(gòu)層上下水壓力一致，目的：降低因浮托力原因造成的渠道混凝土結(jié)構(gòu)層的破壞。例如，某工程段左側(cè)為10 m 寬樹林，右側(cè)為道路，道路面高度與渠堤頂一致，道路右側(cè)為10 m 寬的樹林，平行該段渠道沒有排水系統(tǒng)，只有通過此方法，來減少地下水對渠道混凝土的破壞。其具體做法如下：在渠底及渠堤兩側(cè)均設(shè)置防凍反濾墊層，在渠底及兩側(cè)邊坡的防滲結(jié)構(gòu)均設(shè)置濾水孔，兩側(cè)邊坡濾水孔高度設(shè)置在地下水位以下50 cm為宜，濾水孔采用PVC 管材，根據(jù)渠道斷面尺寸大小，選擇直徑為5～10 cm，在管壁打孔，打孔直徑為2 cm，可采用梅花形布置，以增加其透水性，管材外部包裹無紡布，其底部至于反濾層底部。反濾孔可采用梅花狀或矩形狀布置，其間距根據(jù)當(dāng)?shù)氐叵滤看笮〈_定，一般以1～2 m 為宜。該種處理地下水優(yōu)點為排水效果好，不受地形限制，亦可用于地下水量較大的工程，且不受止水齒墻（隔墻）的影響。其缺點是對渠內(nèi)水流要求較高，渠內(nèi)水流推移質(zhì)含量較大時，反濾孔容易淤塞失去排水作用。施工工藝較為復(fù)雜，對反濾層土料要求高，適用于防滲要求較低、面層為漿砌石或毛石混凝土的大中型輸水支干渠，對渠道防滲等級要求較高的渠道施工難度較大，施工質(zhì)量不易保證，故采用該種方法處理地下水時，慎重選擇。

以上幾種比較適用的渠道地下水處理方法，在方案選擇時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場地形，地下水水位以及防滲要求、渠道結(jié)構(gòu)等幾種因素綜合考慮，可在現(xiàn)場根據(jù)實際情況靈活選擇。

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