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     作者:施春生

    （遼寧潤(rùn)中供水有限責(zé)任公司，遼寧沈陽(yáng)  110166）

    【摘要】本文較為詳盡地闡述了遼寧省大伙房水庫(kù)輸水工程中較大河流穿越截流及降排水施工方案，總結(jié)出了一套完整的河流穿越施工理論，希望對(duì)今后類(lèi)似河流穿越拖工有昕借鑒

    【關(guān)鍵詞】  穿越；截流；導(dǎo)流；河流施工

    1  工程地質(zhì)情況

    大伙房水庫(kù)輸水工程中，管道斜穿河道，地貌單元為河漫灘地貌，主要由第四紀(jì)全新統(tǒng)沖洪積組成。地勢(shì)開(kāi)闊，地形起伏較大，地面高程67.0~72. Sm．，在穿越段附近，河流成S形流向下游側(cè)，分別于左岸穿越段的下游側(cè)及右岸穿越段的上游側(cè)由河道變化形成大型河灣的水域與主河道相連，河道兩側(cè)建有防洪堤壩。

    工程所在地區(qū)多年平均氣溫6.8℃，最高氣溫35.9℃，最低氣溫- 30.5℃。最大凍土深度大于1.50m。依據(jù)招標(biāo)地質(zhì)勘察資料地下水位埋深為2.6~3. Om，河床與河道兩側(cè)地下水位標(biāo)高相差不大。地下水類(lèi)型為第四系孔隙潛水，主要接受大氣降水及地表水補(bǔ)給，并以地下水徑流的方式排泄到下游，主要含水層為粉細(xì)砂層，中等透水性，洪水期河水補(bǔ)給地下水。目前現(xiàn)場(chǎng)觀察河流地表水豐富，河床被明水覆蓋。

    2主要項(xiàng)目施工方案

    2.1  導(dǎo)流建筑物施工方法

    2.1.1  河流左岸導(dǎo)流方式

    河左岸段在2010-2011年非汛期之間施工，其導(dǎo)流方式為：在河流右岸的古河道下游修建水壩予以截?cái)�，疏通河流左岸處的古河道�?011年9月1-10日），在管線(xiàn)上下游河流主河道上修建圍堰將河流主河道水流截?cái)啵?01 1年9月11-20日），主河道水流通過(guò)疏通后的左岸古河道下泄。導(dǎo)流明渠及圍堰系統(tǒng)形成后，迅速將圍堰內(nèi)明水使用大功率污水泵排往下游河道，然后開(kāi)始降水開(kāi)挖施工。2012年主汛前將一期導(dǎo)流設(shè)施拆除并封堵左岸導(dǎo)流明渠，恢復(fù)河道原狀態(tài)過(guò)流度汛。

    2.1.2導(dǎo)流構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

    圍堰及攔河壩（截水壩）均采用開(kāi)挖料填筑，對(duì)外坡進(jìn)行防沖刷防護(hù)處理。圍堰頂高程滿(mǎn)足非汛期汛前5年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)頂高程71. Sm。導(dǎo)流明渠標(biāo)準(zhǔn)斷面為倒梯形（坡比1:1），與開(kāi)挖的基坑距離大于10m，最大設(shè)計(jì)流速0.85 m/s，渠底入水口和出水口高度與原河道一致，設(shè)計(jì)過(guò)流寬度與原河道非汛期汛前5年一遇過(guò)流寬度一致，出入水口與原河道夾角小于30。圍堰采用土石圍堰，堰頂寬3. Om，迎水面坡比1：2.0，背水面坡比1：1.5。迎水面采用編織袋裝黏土壘填防護(hù)，防護(hù)層厚度大于0.5m。

該導(dǎo)流工程工程量見(jiàn)表1。

    防護(hù)工程量估算：按黏土自重1. 8L／m3，編織袋60kg/個(gè)裝，約需黏土2400rn'，編織袋72000個(gè)。

    2.2  穿越河流深基坑降水方案

    2.2.1  降水布置

    由于該河流管線(xiàn)安裝溝槽開(kāi)挖寬度大，深度深，土質(zhì)滲透系數(shù)大，穿越河流施工采用雙層管井降水的布置形式。其中開(kāi)挖馬道上部一層溝槽時(shí)通過(guò)布置在溝槽兩側(cè)的降水管井降水，主要目的是降低邊坡處的地下水水位，保護(hù)開(kāi)挖邊坡；馬道開(kāi)挖形成后，在馬道上設(shè)置降水管井，另外溝槽開(kāi)挖到設(shè)計(jì)高程時(shí)，在溝槽底部中線(xiàn)位置布置一排降水管井，該層降水管井的主要目的是降低溝槽地下水水位，保護(hù)開(kāi)挖邊坡，另外在溝槽內(nèi)形成一個(gè)干地施工的環(huán)境。

    2.2.2溝槽上開(kāi)口兩側(cè)降水管井參數(shù)

    由于溝槽兩側(cè)降水管井主要目的是降低開(kāi)挖邊坡處的地下水水位，降水影響范圍較小，故參照我單位第二個(gè)施工工作面實(shí)施的施工降水方法，當(dāng)前該處為分槽4管（同槽2管），溝槽底部寬11.5m，上口寬26m，井間距縱向10m，橫向22m，井深15m，管徑30cm。降水深度7.0m，可推斷抽水坡降為0.612。

    2.2.3  馬道處降水管井參數(shù)

    2.2.3.1  管井埋設(shè)深度

    管井的埋置深度應(yīng)根據(jù)降水深度及含水層所在位置決定，一般必須將濾水管埋人含水層內(nèi)，并且比開(kāi)挖基坑（溝、槽）底深0.9~1. 2m以上。

    H計(jì)算出后，為安全計(jì)，再增加1/2濾管長(zhǎng)度。井點(diǎn)管露出地面高度，一般取0.2~0. 3m。

    2.2.3.2基坑涌水量

    根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙可知，馬道處降水管井所覆蓋的溝槽寬度約31m，溝槽長(zhǎng)度暫定為lOOm，實(shí)際開(kāi)挖時(shí)根據(jù)開(kāi)挖長(zhǎng)度延長(zhǎng)管井布置位置即可。開(kāi)挖溝槽的長(zhǎng)寬比小于5，故可以將開(kāi)挖溝槽假想成半徑為x。的大井。則

    無(wú)壓非完整井涌水量計(jì)算見(jiàn)下圖及表2。

    2.2.3.3  管井布置計(jì)算

    為了保證降水效率，參照當(dāng)前實(shí)際施工成功經(jīng)驗(yàn)，確定管井實(shí)際布置距離10m，井深16m，管徑30cm。

    2.2.3.4水泵功率計(jì)算

    2.2.3.5  降水井的施工工序

    在溝槽上口開(kāi)挖邊線(xiàn)外200cm按照井點(diǎn)的布置位置，順管溝方向采用鉆機(jī)（40鉆頭）打雙排豎向降水井，用膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁，在降水井井底設(shè)置30cm厚粗砂反濾層，再鋪設(shè)20cm厚碎石，人工將無(wú)砂透水井管埋設(shè)深入含水層內(nèi)，井內(nèi)下泵，進(jìn)行抽水，使地下水位降到基坑以下。管井的濾管由無(wú)砂大孔混凝土管和鋼筋籠組成、、無(wú)砂大孔混凝土管采用粒徑為3—5mm的豆石加水泥按6:1左右比例預(yù)制而成，強(qiáng)度大于2MPa，每節(jié)長(zhǎng)0.9m。主要機(jī)具設(shè)備由鉆機(jī)（40鉆頭）、發(fā)電機(jī)、抽水設(shè)備等組成。該降水法具有機(jī)具沒(méi)備較簡(jiǎn)單，使用靈活，裝拆方便，降水效果好，可防止流砂發(fā)生，保持邊坡穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

    施工順序：測(cè)量放線(xiàn)一挖井點(diǎn)溝槽一沖孔一下無(wú)砂管一灌填粗砂濾料一下水泵一封堵井口一試抽一基礎(chǔ)施工一撤離井管。

    2.3土方開(kāi)挖施工

    2.3.1  河堤土方開(kāi)挖與溝槽土方開(kāi)挖施工方法

    a．河堤土方開(kāi)挖采用挖掘機(jī)一次性開(kāi)挖到位。開(kāi)挖土由白卸車(chē)沿兩邊河堤路運(yùn)往堆土區(qū)。

    b．施工前由測(cè)量工程師放出溝槽上口開(kāi)挖邊線(xiàn)，在溝槽開(kāi)挖的兩端打樁做醒曰標(biāo)記；推土機(jī)依照溝槽開(kāi)挖線(xiàn)進(jìn)行表土的清理施工，開(kāi)挖溝槽，其深度和寬度滿(mǎn)足在蓄水后高度能夠浮載抽沙船，從河流主河道挖水渠引水注入開(kāi)挖工作面，采用抽沙船進(jìn)行土方開(kāi)挖施工。在溝槽開(kāi)挖段兩端布沒(méi)第一層底邊線(xiàn)、溝槽第二層開(kāi)挖底邊線(xiàn)；開(kāi)挖時(shí)自溝槽中心位置依次往溝槽邊坡處進(jìn)行，每層開(kāi)挖深度不超過(guò)Im；在溝槽邊坡處準(zhǔn)確確定抽沙船的位置，調(diào)整抽沙船抽沙龍頭的角度，準(zhǔn)確開(kāi)挖溝槽邊線(xiàn)。在溝槽開(kāi)挖過(guò)程中，經(jīng)常用溝槽兩端的測(cè)量樁校核各個(gè)開(kāi)挖邊線(xiàn)，以隨時(shí)控制溝槽開(kāi)挖尺寸。

    2.3.2導(dǎo)流明渠、溝槽的開(kāi)挖與堆筑

    a．導(dǎo)流明渠開(kāi)挖方法與溝槽開(kāi)挖方法相同。由于導(dǎo)流明渠選用河流占河道，其成為河流的天然伴生湖，因此不需要進(jìn)行清表和引水工作，直接可以采用抽沙船開(kāi)挖。導(dǎo)流明渠開(kāi)挖土的堆砌依照圍堰設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，采用抽沙船進(jìn)行土方開(kāi)挖，挖掘機(jī)進(jìn)行土方堆筑，并進(jìn)行碾壓，人工進(jìn)行壘填裝有黏土的編織袋作為邊坡防護(hù)。

    b．抽沙船將高壓水槍噴射出的水柱沖起的淤泥（或細(xì)沙等）在水泵作用下由排沙管道輸送到土方堆存區(qū)域，采用2m3挖掘機(jī)進(jìn)行堆土。

    2.3.3  傳統(tǒng)土方設(shè)備開(kāi)挖方法

    穿越河流工程中，河流左岸采用傳統(tǒng)土方設(shè)備開(kāi)挖管道溝槽，主要采用的設(shè)備包括液壓反鏟、自卸車(chē)、推土機(jī)和裝載機(jī)，其中液壓反鏟主要作用是開(kāi)挖土方和倒運(yùn)土方；自卸車(chē)主要作用是將開(kāi)挖的土方倒運(yùn)到堆土區(qū)；推土機(jī)的主要作用是修建自卸車(chē)通道，倒運(yùn)已開(kāi)挖土方等；裝載機(jī)的主要作用是倒運(yùn)已開(kāi)挖的土方。

    管溝土方開(kāi)挖采用分層分段的方法，分層厚度為4m左右，分段長(zhǎng)度為50m，自卸車(chē)通道坡度不大于10%。第一層管溝土方開(kāi)挖時(shí)，同時(shí)布置3臺(tái)液壓反鏟和4臺(tái)自卸車(chē)，自卸車(chē)行駛的部位修建自卸車(chē)通道。管溝土方開(kāi)挖完成后，將施工機(jī)械轉(zhuǎn)移到自卸車(chē)通道部位，開(kāi)挖自卸車(chē)通道處的土方，最終形成開(kāi)挖斷面、，

    2.4截流建筑物施工

    土石圍堰選用管線(xiàn)開(kāi)挖的土石混合料，一期截流自河流右岸向河流左岸推進(jìn)，二期截流自河流左岸向河流右岸推進(jìn)，分層填筑和壓實(shí)。圍堰迎水面采用編織袋裝黏土壘填防護(hù)，防護(hù)層厚度大于0. 5m。

    3結(jié)語(yǔ)

    該施工技術(shù)目前在多數(shù)河流穿越施工中得到了很好的應(yīng)用，在施工過(guò)程中通過(guò)對(duì)原設(shè)計(jì)方案多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，降低了工程施工難度，提高了施工效率，同時(shí)很多內(nèi)容填補(bǔ)了穿越大型河流導(dǎo)截流及降排水施工的空白.隨著我國(guó)大型跨流域調(diào)水工程的發(fā)展，該工程為國(guó)內(nèi)類(lèi)似工程施工提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)依據(jù)。