盲沟降排水在渠道工程中的应用

摘 要:在渠道衬砌工程中，根据场地及水文地质条件，通过试验找到盲沟制作及盲沟降水的行之有效的办法，保证了降水施工的正常进行。关键词: 渠道工程；盲沟降排水；盲沟优点

Abstract: In canal lining project, according to the site conditions and hydrogeological conditions, through the test to find effective ways to make blind ditch and blind ditch precipitation, the precipitation normal construction.

Key words: channel engineering; blind ditch drainage; the advantages of blind ditch

中图分类号：TV5一、 工程概况

南水北调中线一期引江济汉工程渠道＃标位于江汉平原腹地，桩号61+735～64+181，地形平坦开阔，地面高差起伏不大，地面高程在32～33m（黄海基面，下同）之间。施工内容包括：桩号61+735～64+181段长2.446km的干渠，该标段有部分砂基渠段。引水干渠为1级建筑物。

该标为半挖半填及全挖方断面渠段，渠顶高程32.60m，全挖方渠道部分渠顶高程高于32.60m，渠底高程25.16m～25.09m，渠底宽为60.0m，渠道边坡坡比为1:3.0。

渠道均采用C20现浇混凝土衬砌，抗渗等级为W6，衬砌范围为过水断面的渠底和边坡，渠底衬砌厚8cm，边坡衬砌厚10cm，其下均为15cm厚砂石垫层。衬砌顶部设置C20预制混凝土锁口石，坡角设置C20混凝土脚槽。护坡、护底为透水式，在底板、护坡上设φ5cm排水孔，孔距2.0×2.0m，护坡上第一排孔距距渠底1.0m。

桩号63+550～64+181渠段，渠坡为土质边坡，渠底覆盖土最薄处0.5m，护坡、护底均设计为透水式混凝土护砌。为防止施工和检修期地下水对护砌板造成破坏，并结合施工期降水，在渠底两侧坡脚5.0m处各设置一排降水沟，并在沟内设逆止式集水箱以降低地下水，降水沟断面尺寸宽1m、深3m。二、 场地工程地质与水文地质条件

该标段为汉江一级阶地，属低洼、平坦地貌，土层主要为第四系全新统（Q4al）冲积和冲洪积松散堆积物，土层结构比较复杂。主要土层为：素填土（Q4S）、壤土（Q4al）、粘土（Q4al）、粉细砂（Q3al）。本段为砂基段，部分砂基段浅埋。渠道设计底板高程虽然高于下伏承压含水层顶板高程，渠道施工时，不会揭穿承压含水层，但渠道开挖后，承压含水层上覆粘性土层厚度大都较薄，因此渠道施工时在下伏承压水的作用下，渠道底板粘性土层可能被击穿而产生基坑突涌问题，应考虑采用适宜的排水措施。

三、开挖完成后建基面地质状况

渠道土方开挖完成后，按技术要求挖除预留的20cm保护层，同时在渠底两侧保留明沟，将明水排至集水坑后集中外排；因地下水位较高，经过数日的晾晒，建基面依然含水率可达到50%-60%，普通人踏在建基面上明显感觉到沉陷，行走困难，因此预想采用的衬砌机机械化衬砌边坡和渠底的方案根本无法实施；根据地质勘探情况，该段渠道需采用降水措施，原设计方案为:在渠底两侧坡脚5.0m处各设置一排降水沟，并在沟内设逆止式集水箱以降低地下水，降水沟断面尺寸宽1m、深3m。在实施阶段，降水沟施工困难、难以成型。经认真研究后，认为应根据工程实际情况考虑替代方案。

四、发现该土质渗透性较好,需采用盲沟降排水

在开挖保护层过程中为排除明水，每50米长度设两个集水坑，基水坑深度为1.5m，在排水过程中发现建基面土层中不断有水渗出，说明改土质渗透性较好，如果采用渠道内多挖几条排水沟，让水渗出来，再经过晾晒，是否可以保持基面干燥呢？于是我们计划挖几条纵横盲沟，深度1米，宽1.2米，在征得设计和业主的同意后做了100米的盲沟降水试验段，为了防止建基面的沙土流失造成建基面塌陷，反而达不到预想的效果，特在盲沟回填前铺设土工布反滤，然后用中石子进行回填，两天后发现水位明显下降，建基面也明显干燥，承载力也明显提高，但到了第三天，难题又出现了，水位又陆续涨上来，建基面恢复成原状。经探讨发现，在滤水过程中，盲沟碎石回填前铺设的土工布因在滤水过程中所携带的泥沙封堵了土工布的孔隙，土内的水无法继续渗透或渗透较困难。发现这些问题后又继续按盲沟的方案继续做了50米试验段，本段取消了土工布的铺设，最终发现盲沟降水已达到预想的效果。

五、盲沟与深井降水的比较

盲沟方案虽已成功实施，但根据当地的施工经验，深井降水同样可以达到这种效果，因为当地的基坑开挖大都采用深井降水的方案。为此我们应认真研究水文、地质条件，对深井降水方案与盲沟降水方案进行技术经济比较，选择技术可行、效果可靠、工期较短、经济合理的施工方案。

1.从经济角度进行比较。

根据本标段的地质情况，本标段应采用均质含水层潜水非完整井计算涌水量，从渗透率系数、含水层厚度等相关参数推算出基坑总涌水量后，再以单井的抽水能力确定降水井的个数，参考本标段的设计降水井图纸，渠道两岸各配置间距25米，深度20米的单井能满足渠道的降水要求；取100米渠道，需配置两岸各4口降水井，总数为8口，如配置该8口降水井，所需要的钢管材料费、反滤料材料费、人工费、机械费按目前的市场行情能合到600元/m，考虑江汉地区的频繁降雨及地下水位高等影响因素，按目前的渠底砂石垫层的铺筑效率、混凝土平均日浇筑强度、混凝土强度的保证龄期以及完成浇筑后的渠底打透水孔、割缝、灌胶等工序，降水运行期至少要保证30天的时间，渠道左右岸各2台7.5KW的水泵周转使用，每日运行12小时计，配置水泵费用及运行费用需要1.5万元左右，这样采用降水井方案实施100m渠道的降水成本约需要10万元；而采用盲沟降水方案，需要土方开挖和碎石回填两道工序，按土方开挖成本价20元/ m³，碎石回填成本120元/ m³计，开挖回填量均为600m³，即使加上集水井内的明排水总费用也只需要8.5万元左右。可见采用盲沟方案降水较为经济。

2.从工期角度分析。为满足建基面的承载力要求，两种方案实施降排水均需在铺筑砂石垫层之前施工完毕，对后续工序不影响，不影响工期；

3.从技术角度考虑。盲沟方案实施较为简单，采用常规的材料及挖掘机设备即可满足降水要求，而且可以作为小型机械的施工便道；而降水井设计要经过测算，还要经过抽水试验观察是否能达到降水效果，必须采用专用的打井设备和队伍进场打井，降水井需要打井、洗净、反滤料回填、水泵水管安装、电缆布设、完工后井管的封堵等较多工序，施工工艺复杂。

六、结束语

经比较发现，采用渠底盲沟降水方案的优点很多，如盲沟降水是较为常见的工程措施，根据以往工程经验，易于达到降水效果；盲沟降水施工工艺简单，便于实施；盲沟降水可形成施工便道，减少施工期对基面的扰动。使用渠底盲沟降水的办法，来保证降水施工的正常进行。

参考文献：

[1]建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）