高地下水位渠道排水系统布置与质量控制.pdf
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1、第 5 1 卷第 1 1 期 2 0 1 5年 l 1月 【 r肃 水 利 水 电 技 术 GA N S U WA T E R R ES 0U RC E S A ND HYD RO P OWE R T E CH NO LOG Y Vo I 51 No 1 1 N O V 2 01 5 高地下水位渠道排水系统布置与质量控制 刘长喜 ( 甘肃省水利水电勘测设计研 究院, 甘肃 兰州 7 3 0 0 0 0 ) 摘要: 基于施工区工程水文地质条件, 介绍了高地下水渠段排水系统布置、 排水材料技术性能和质量控制标准, 在工 程 实践 中取得 了较好的效果。 关键词 : 地下水 ; 排水 系统布置 ;
2、质量控 制 中图分类号 : T V 6 7 2 文献标志码 : B 文章编号 : 2 0 9 5 0 1 4 4 ( 2 0 1 5 ) 1 1 - 0 0 3 8 - 0 3 1 工程概 况 南 水北 调 中线 总 干渠 禹州长 葛段渠 道全 长 5 3 7 k m 设 计 流 量 3 0 5 3 1 5 m 3 s 。 设 计 水 深 7 m, 渠 底 比 降 1 2 3 4 0 0 1 2 6 0 0 0 ; 渠道过水断面为梯形 , 设计底 宽 为 1 5 5 2 4 5 m。 堤顶宽 5 m, 渠道 一级 边坡 系数 为 2 0 3 5 二级边坡系数为 1 5 3 2 5 ; 渠道多为
3、半挖半 填断面 。 少部分为全挖断面 。 渠道平均挖深约 9 2 m。 全段渠道一级马道以下采用混凝土衬砌 。 渠坡衬砌 厚度 1 0 c m 渠底衬砌厚度 8 c m, 混凝土衬砌强度等 级为 C 2 0 , 抗冻标号 F 1 5 0 抗渗标号 W6 。 南水北调中线总干渠禹州长葛段渠道位于山前 丘 陵 、 岗地 与平 原 的过 渡 地带 。地下 水 含 水层 组 为 基岩孔隙裂隙含水层组和第四系松散岩类孔隙含水 层组 。 地 下水 性 质主要 为潜 水 , 具有 微承 压性 。由于 裂隙发育的差异, 含水层组渗透性差别很大, 一般为 中等透水 , 局部强透水或弱透水 。地下水的补给主 要接
4、受大气降水人渗 、 地下水侧 向迳流 、 地表河水入 渗补给 。 地下水与河水补排关系随季节变化明显, 受 降 水 和地 表径 流 影响 变 化较 大 。 根据 勘察 资 料 , 渠 道多年最高地下水位高于渠底板 的渠段分 布长度 2 2 5 5 k m,多年最高地下水位在渠底板附近的渠段 长 度 2 0 k m, 地 下水 具动态 变化 特征 。另 外 , 长 度有 2 6 2 k m 渠 段 为黏 粒 多 ( 双 ) 层 、 卵 ( 砾 ) 石 互 层 结 构 段 , 卵 ( 砾 ) 石 透水 性强 。 水 质矿化 度 一般小 于 1 g L , p H值为 6 6 7 8 , 属中性一
5、弱碱性水 , 水质良好 。 2渠道逆 止 式排水 系统 布置 根 据工 程 区水文 地质 条件 , 为确保 工程质 量 , 保 证渠道边坡稳定和防止地下水扬压力对渠道衬砌面 板的破坏 , 对地下水高于渠底 的渠段设计采用 自流 内排方式 , 排水系统由渠坡 、 渠底纵横向集水暗管组 成排水管网, 纵横 向集水暗管敷设在管沟内, 采用粗 砂回填包裹 , 集水暗管通过三通 、 四通连接管连接 , 渠道边坡渗水经集水暗管收集后 ,通过逆止式排水 器排入 渠道 内。 2 1 排 水 系统布 置方式 依据地下水 出露高程和渗透等级的不同,渠坡 采取单排 、 二排 、 三排排水器 , 集水暗管采用强渗软
6、式透水管 , 渠坡采用拍 门式逆止阀, 渠底使用球型逆 止阀。具体布设形式为 3种 : ( 1 ) 单排排水器 :当地下水位线高出渠道底板 高程 4 0IT I , 两侧渠坡各设置三排 , , 2 5 0软式透水管, 渠 底布设 三排 + 2 5 0软式透水 管 , 拍 门式 逆止 阀 和球 型 逆止 阀安装 间距均 为 1 6 m, 交 叉布设 ( 图 l 、 图 2 ) 。 2 2排水材 料 技术性 能指标 2 2 1 软 式透 水管 软式透水管是 以经防腐处理并外覆 聚氯 乙烯 ( P V C )或其他材料作保护层 的弹簧钢丝圈作为骨 架 ,以渗透性土工织物及聚合物纤维编织物为管壁 包裹
7、材料组成的一种复合型土工合成管材。其主要 性 能指标 见表 1 所 列 。 收稿 日期 : 2 0 1 5 0 8 0 4 作者简介 : 刘长喜( 1 9 7 6 一 ) , 男 , 甘肃民勤人 , 高级 工程 师, 主要 从事水利水 电工程施工及 _T程监理 , E - m a i l : g s y l c x s i n a c o rn。 3 8 第 1 1 期 刘长喜 : 高地下水位渠道排水系统布置与质量控制 第 5 1 卷 厂 一 l l I l 一 一l 0 0 0 0 jEI 一 EEE一 口E!l l : m 1 ; i ,1 1 O ( b r 0 _ = 一 ! ! !
8、0 纵向集水暗管 0 0 o 、 = = 一 一 栏f 日 集水暗管 0 ( ) f e , - _ 一 一 - - -_ 旨 0 0 G 、 逆止式排水器 0 一 一 二; 一二 横向集水 0 f 随止式 l 水器 ) o J l 里 盟 图 1 三排排水器排水布置平面 表 1 软式透水管性能指标 图 2 排水器排水布置剖面 序号 项 目 性能指标 直径 4 , 1 5 o 直径 4 , 2 5 0 外径偏差 高碳弹簧钢丝直径 弹簧钢丝外裹 p v e 保护膜厚度 每延米钢丝圈数 滤布层纵向抗拉强度 滤布层横向抗拉强度 滤布层纵向伸长率 滤布层横 向伸长率 C B R顶破强力 渗透系数 等效
9、孑 L 径 土3 5mm 35mn l 05 l l l m 2 5圈 1 0 k N 5 e m 1 0k N 5 C 1 O 8 k N 5 e m 0 8 k N 5 e m 1 2 1 2 2 8 k N 0 1 e m s 1 2 l 2 2 8 k N O 1 e m s O0 6 O_ 2 5 mm 0 0 6 - 0-2 5 mm 2 2 2 逆止 式排 水器 ( 1 ) 基本 要求 : 逆止 式排 水 器又 称逆 止 阀 , 作 为 排水 设 施 的一个 最关 键 的部件 ,逆 止 阀的开启 水头 应 为 2 3 e m, 1 0 c m水 头 内达 到设 计流 量 同时应满
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