渠道工程施工中地下水位高处理技术

温定义

【摘要】新疆地区区域面积大，地下水分布情况错综复杂，在渠道施工过程中地下水位较高且盐碱含量较大的部位会造成对渠道混凝土结构的侵蚀，造成渠道结构破坏，从而影响工程质量。所以，对渠道地下水进行妥善处理是渠道工程过程中重点工作。

【关键词】渠道工程；施工；地下水

新疆由于地域面积广大，且各地区尤其是南北疆降雨量差异大，同时受地形，地质结构影响，其地下水分布也呈现出错综复杂的特点，且各地地下水水质及盐碱含量变化较大。在渠道施工过程中经常会遇到渠道局部或整体地下水位高，异致施工条件差，造成施工阻难，甚至降低工程施工质量，故在渠道施工过程中应根据施工现场具体情况选择合理的地下水处理方案。

1、明沟排水系统排水法

对地下水位较高，呈严重酸性或碱性水质，对渠道结构破坏作用较显著是，应优先考虑采用明沟排水（碱），其做法为在地下水为较高处或沿渠道开挖一道明沟，采用明沟将地下水排至地势较低处，已达到将水位降至渠道结构断面以下的目的，该方法优点为施工简单，降低地下水位作用明显，作用面积较大，处理效果好。例如，平行渠线开挖排水（碱）渠，现项目区已在使用该方法。其缺点是受地形地貌及地质结构限制，且占地面积及工程量较大，在局部地区甚至无法实施。

对于施工现场地势纵坡较大，地势较高，地下水水质较差，地下水水量较小，或只有局部渠段地下水较为严重时，可通过对渠道断面结构进行调整的方法进行处理。其具体作法为在渠道防渗层下设置反滤层，通常作法为回填戈壁或风积沙垫层，其具体厚度根据地下水水量大小及戈壁垫层透水系数设置，根据现场地势每隔一定间距将反滤层延伸至渠堤外部，将地下水引至渠堤外侧。对于施工现场地势较低，地下水水质较好，水量较大，或局部渠段地下水较为严重，将地下水引至渠道外部困难较大时，可在渠道结构层下设置反滤层，且在渠道防渗结构层内设置滤水孔，将地下水引入渠内，其具体作法为在渠道及渠堤两侧无设置反滤层，在渠底及两侧边坡均设置汇水孔，两侧边坡滤水孔高度设置在地下水位以下50mm为宜，滤水孔采用PVC管材，直径为5-10cm，在管壁打孔，打孔直径为2cm，可采用梅花形布置，以增加其透水性，管材外部外裹无纺布，其底部置于反滤层底部。反滤孔可采用梅花状或矩形状地，其间距应根据当地地下水量大小确定，一般以两至三米为宜。

2、导流排水法

对于施工现场地势纵坡较大，地势较高，地下水水质较差，地下水水量较大，或只有局部渠段地下水较为严重时，可通过对渠道反滤层与排渠联通的方法进行处理。例如，在某地十片区土地开发整理项目，一支渠在开挖时，地下水位偏高，经测量计算，水位正好漫过渠底板（厚度10 cm）3～5 cm，一方面，给施工造成一定困难；另外一方面，即便是通过抽水方式，将施工面水位降低，使施工环境干燥，保证顺利施工，但施工完毕后，停止抽水，水位上升，对渠道底板其付托作用。同时，致使渠底板及部分边板长期浸泡在地下水中，再加之该地区项目区属大陆性北温带气候，其特点是：冬季平原寒冷、雪薄，山区温暖、雪厚；夏季平原炎热短促，山区凉爽无夏；春季升温明显，不稳定，多大风；秋季降温迅速。温度的年、月变化大，降水多集中于春夏两季，全年盛行东风；渠道防冻垫层常年处于水饱和状态，由于冻胀因素，对渠道底板混凝土结构即为不利，降低其使用寿命，现经实际实验，成功解决处理了类似问题。其具体做法为：在渠道防渗层下设置的防冻反滤垫层，通常做法为回填戈壁料或风积沙垫层，其具体厚度根据地下水水量大小及戈壁垫层透水系数设置，根据现场地势每隔一定间距倾斜下游方向，开挖导流排水沟，在导流排水沟中也回填戈壁料或风积沙垫层，通过导流排水沟中回填的戈壁料或风积沙垫层，将地下水引至渠堤外侧，通过排水系统排除。例如，通过导流排水沟，将渠道与排水系统相连（导流排水沟末端高程要低于渠道要求排水的高程，否则起不了引排水作用）。经24 h 后，渠道垫层表面已看不到水了，经过48 h，水位降到了渠道防冻垫层底部地下10～15 cm，排水效果明显。该方法优点为施工工艺较为简单，将结构排水及防冻要求合并考虑，排水效果较好且施工质量也容易保证，可起到长期排水的效果。其缺点为受施工现场地形限制，对地势较高且纵坡较大的渠道采用该种方法效果较好。且对反滤料土料要求较高，需严格控制土料中黏粒含量，容易受当地土料料源限制。

3、设置排水孔排水法

对于施工现场地势较低地下水质较好，水量较大，或局部渠段地下水较为严重，周围无排水系统，将地下水引致渠道外部困难较大时，可在渠道混凝土结构层设置滤水孔，将地下水引入渠内，使渠道混凝土结构层上下水压力一致，目的：降低因浮托力原因造成的渠道混凝土结构层的破坏。例如，某工程段左侧为10 m 宽树林，右侧为道路，道路面高度与渠堤顶一致，道路右侧为10 m 宽的树林，平行该段渠道没有排水系统，只有通过此方法，来减少地下水对渠道混凝土的破坏。其具体做法如下：在渠底及渠堤两侧均设置防冻反滤垫层，在渠底及两侧边坡的防渗结构均设置滤水孔，两侧边坡滤水孔高度设置在地下水位以下50 cm为宜，滤水孔采用PVC 管材，根据渠道断面尺寸大小，选择直径为5～10 cm，在管壁打孔，打孔直径为2 cm，可采用梅花形布置，以增加其透水性，管材外部包裹无纺布，其底部至于反滤层底部。反滤孔可采用梅花状或矩形状布置，其间距根据当地地下水水量大小确定，一般以1～2 m 为宜。该种处理地下水优点为排水效果好，不受地形限制，亦可用于地下水量较大的工程，且不受止水齿墙（隔墙）的影响。其缺点是对渠内水流要求较高，渠内水流推移质含量较大时，反滤孔容易淤塞失去排水作用。施工工艺较为复杂，对反滤层土料要求高，适用于防渗要求较低、面层为浆砌石或毛石混凝土的大中型输水支干渠，对渠道防渗等级要求较高的渠道施工难度较大，施工质量不易保证，故采用该种方法处理地下水时，慎重选择。

以上几种比较适用的渠道地下水处理方法，在方案选择时应根据现场地形，地下水水位以及防滲要求、渠道结构等几种因素综合考虑，可在现场根据实际情况灵活选择。

参考文献：

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