引黃濟青改擴建工程濰坊段排降水方案分析

賈江美，張衛勇

（1.濰坊學院，山東 濰坊 261061；2.山東省膠東調水工程寒亭管理站，山東 濰坊 261100）

為緩解膠東地區嚴重的缺水現狀，保障調水工程沿線的供水安全，引黃濟青改擴建工程共分為兩個階段實施。其中第一批項目中濰坊段的渠道襯砌工程施工任務已于2015年11月全部完成，工程主要包括渠道襯砌、渠道清淤和堤防加固工程等內容，渠道總長度30.638 km。

第二批實施項目將在確保沿線供水安全的前提下，計劃于2018年實施。工程主要包括輸水渠襯砌、河道清淤及水位觀測井工程等，渠道總長度42.953 km。主要工程量為拆除外運舊混凝土2.4 萬 m3，渠道清淤 21.7 萬 m3，襯砌 91.2 萬 m2，預制及安裝混凝土板3.6萬m3，鋪設保溫板94.1萬m2，復合土工膜148.5萬m2，埋設塑料排水盲管13.9萬m等。

1　改擴建第一批項目寒亭段排降水方案

改擴建工程第一批實施項目中的寒亭段長11.562 km，主要進行渠道襯砌、清淤及堤防加固等工程，工程總投資2 818.0萬元。排降水工作分為兩部分，具體如下：

1）井點降水方案。施工時對外側明水較多、水壓力偏大的央贛路至崔家河倒虹段，在右岸堤頂內肩每50.0 m打φ0.6 m、深25.0 m井一眼，共177眼。排降水開始前疏通好排水通道：在井點外側堤肩開挖一條1.0 m×1.0 m、坡降1‰的排水溝，全斷面鋪設塑料膜以利于防滲導水。經過近10 d的連續降排水，降水效果明顯，使渠道具備了干坑施工的條件。

井點排降水效率高、降水速度快，但井點排降水有其以下特點：①打井、排水溝開挖及鋪塑、變壓器（200 kvA*2臺）、電纜、2.2 kW潛水泵及控制設備等物資采購投資較大，設備看護、水泵運行等費用較高，而且打井周期較長，需在施工進場前完成該項工作。經核算，該項排水投資約91.5萬元（機電設備殘值按原值的0.65倍核減）。②沿線布置的井點、輸水軟管及8 m堤外堤肩的排水溝等設施導致右岸施工場地變小，減少了混凝土板、復合土工膜、保溫板等物料的提前儲備量，制約了后續大規模施工的開展，對施工產生一定的不利影響。③渠底無明水，干坑施工有利于預制混凝土板、渠底混凝土澆筑、土工膜鋪設等工序的展開，渠底雜物的清理外運相對方便；但對堤內坡面土方的灑水夯實、勾縫的養護等方面造成一定影響。④施工結束后，需對井口進行封堵或者采取防護，費用相對較高，后期處理相對麻煩。

2）渠底明排水方案。對兩側明水相對較少、水位相對較低但稍高于渠底的崔家河站至寒壽界段（3.019 km），按照節省投資的原則，未設降水井。因輸水河已連續輸水1年多，堤體內含水量已達到穩定并偏高，渠底存在較多明水且施工時堤腳持續滲水，為此采取了以下排水方案：①對存在混凝土護底的渠段，在渠底中間順堤每50 m開挖0.6 m×0.6 m×0.6 m的集水坑，置水泵1臺，隨時將渠內明水及滲水抽排至堤外；施工完成后用碎石、中粗砂回填，最后用抗凍防滲C30混凝土進行澆筑封堵。②原設計渠坡底部的導水盲管，每隔36 m安置逆止式集水箱及φ0.08 m出水管一處，因其無法滿足施工時的堤身排水要求，為此在逆止式集水箱間每6 m增設φ0.05 m的導水管，該段共增設導水管600余根，較好地解決了堤身的排水問題，待底部砌板鋪設完成后用砂漿進行封堵。③在齒墻堤坡交界處每50 m與集水坑平行設置0.3 m×0.3 m×0.3 m的匯水坑，增強坡腳處的排水；匯水坑與集水坑間開溝槽聯通及時導走坑內存水，施工完成后用抗凍防滲C30混凝土澆筑封堵。④將渠內護坡第一層的預制混凝土襯砌板變更為現澆抗凍防滲C30混凝土，降低因渠底存水導致的質量隱患，提高工程質量。⑤依據設計，該段有340 m的渠底進行現澆混凝土，施工時在渠底中部，在設計渠底基礎高程下順堤鋪設2‰坡降的導水管一條；該段設置3處1.0 m×1.0 m×1.0 m的集水坑，集中外排匯水，待渠內坡砌板鋪至第四層后用抗凍防滲C30混凝土澆筑封堵。

相比較井點排降水而言，渠底明排水具有以下特點：①布置的渠底集水坑、鋪設的導水管、購置的水泵及發電機等方面的投資較小，人員管護及發電設備運行費用較低。經估算，該段明排水投資13.82萬元（機電設備殘值按原值的0.65倍核減）；對比同等距離井點排降水（寒亭段8.543 km）該項投資39.12萬元，費用節省55.79萬元（換算為每1.0 km節約6.53萬元）。②堤頂施工場地面積相對較大，物料的儲備等工作便于提前進行，有利于后期大規模施工的開展、加快施工進度，利于搶工。③因渠底存在明水，便于堤內坡基面土方的灑水夯實及勾縫后的養護工作。④渠底明排水的時間相對較長，排水時間持續約18 d，但運行費用相對較低，可與砌板同步進行。⑤因渠底存在明水，為保障第一層砌板的工程質量，將第一層預制混凝土板改為現澆混凝土，施工相對井點排降水慢，渠底雜物清理相對較慢。

對比上述兩種不同的排水方案，可以看出：相對于井點降水，渠底明排水能顯著降低工程費用，利于砌坡物料儲備及在必要時的搶工，并能夠保障工程質量，同時對工期亦無明顯影響。

2　第二批項目濰坊段排降水方案

引黃濟青改擴建工程第二批實施項目濰坊段長42.953 km，渠道沿線周邊的水文地質情況與已實施的寒亭段類似，堤頂寬度右岸仍為8.0 m、左岸為4.0 m。但渠道斷面及排水設計卻有其不同的地方：一是部分渠段渠底寬度較第一批的寒亭段寬，渠底寬度大于10.0 m的渠段長約32.9 km；二是第二批項目中兩側渠坡設有戧臺的渠段長約14.3 km；三是設計中，渠底中央設置集水暗管的渠段長約19.0 km，渠坡設置2道集水暗管的渠段長約23.6 km。

為此建議如下：一是施工前提早研究排降水方案，分段討論確定最優方案。二是對渠底寬度大于12.0 m的渠段，因施工場地不變，斷面積增大，施工所需物料增多，為此該段宜采用渠底明排水的方案實施；必要時，可在渠底部加密集水坑、匯水坑，由間距50 m變為30 m，以增強排水效果。三是對存在戧臺的14.3 km段，其渠底寬度大于13.0 m，排降水工作難度更大，且應充分利用渠底、渠坡集水暗管的有利條件，有針對性地在渠坡加密增設φ5.0 cm的導水管、在渠底開挖集水坑以便加強排降水工作，預計沿線將增設φ5.0 cm導水管2.2萬余根。四是對改擴建工程第二批實施項目濰坊段的其它渠段，可視情況采取合理的排降水方案；若經研究該措施排水無法滿足施工要求，可在施工采取井點降水與渠底明排水相結合的方式實施排降水工作。

3　結語

據測算，渠底明排水比井點降水每1 km能節約投資6.53萬元，整個濰坊段若采取渠底明排水的渠段按長37.0 km推算，僅此一項將節省工程投資241.6萬元。節約的工程費用十分顯著，且渠底明排水對渠道右岸堤頂施工場地影響較小，有利于混凝土板等物料的提前儲備，便于后期大規模施工的展開及保障施工質量。如推廣到整個改擴建工程，則投資節約的效果更加顯著。