引黄济青改扩建工程潍坊段排降水方案分析

贾江美，张卫勇

（1.潍坊学院，山东 潍坊 261061；2.山东省胶东调水工程寒亭管理站，山东 潍坊 261100）

为缓解胶东地区严重的缺水现状，保障调水工程沿线的供水安全，引黄济青改扩建工程共分为两个阶段实施。其中第一批项目中潍坊段的渠道衬砌工程施工任务已于2015年11月全部完成，工程主要包括渠道衬砌、渠道清淤和堤防加固工程等内容，渠道总长度30.638 km。

第二批实施项目将在确保沿线供水安全的前提下，计划于2018年实施。工程主要包括输水渠衬砌、河道清淤及水位观测井工程等，渠道总长度42.953 km。主要工程量为拆除外运旧混凝土2.4 万 m3，渠道清淤 21.7 万 m3，衬砌 91.2 万 m2，预制及安装混凝土板3.6万m3，铺设保温板94.1万m2，复合土工膜148.5万m2，埋设塑料排水盲管13.9万m等。

1　改扩建第一批项目寒亭段排降水方案

改扩建工程第一批实施项目中的寒亭段长11.562 km，主要进行渠道衬砌、清淤及堤防加固等工程，工程总投资2 818.0万元。排降水工作分为两部分，具体如下：

1）井点降水方案。施工时对外侧明水较多、水压力偏大的央赣路至崔家河倒虹段，在右岸堤顶内肩每50.0 m打φ0.6 m、深25.0 m井一眼，共177眼。排降水开始前疏通好排水通道：在井点外侧堤肩开挖一条1.0 m×1.0 m、坡降1‰的排水沟，全断面铺设塑料膜以利于防渗导水。经过近10 d的连续降排水，降水效果明显，使渠道具备了干坑施工的条件。

井点排降水效率高、降水速度快，但井点排降水有其以下特点：①打井、排水沟开挖及铺塑、变压器（200 kvA*2台）、电缆、2.2 kW潜水泵及控制设备等物资采购投资较大，设备看护、水泵运行等费用较高，而且打井周期较长，需在施工进场前完成该项工作。经核算，该项排水投资约91.5万元（机电设备残值按原值的0.65倍核减）。②沿线布置的井点、输水软管及8 m堤外堤肩的排水沟等设施导致右岸施工场地变小，减少了混凝土板、复合土工膜、保温板等物料的提前储备量，制约了后续大规模施工的开展，对施工产生一定的不利影响。③渠底无明水，干坑施工有利于预制混凝土板、渠底混凝土浇筑、土工膜铺设等工序的展开，渠底杂物的清理外运相对方便；但对堤内坡面土方的洒水夯实、勾缝的养护等方面造成一定影响。④施工结束后，需对井口进行封堵或者采取防护，费用相对较高，后期处理相对麻烦。

2）渠底明排水方案。对两侧明水相对较少、水位相对较低但稍高于渠底的崔家河站至寒寿界段（3.019 km），按照节省投资的原则，未设降水井。因输水河已连续输水1年多，堤体内含水量已达到稳定并偏高，渠底存在较多明水且施工时堤脚持续渗水，为此采取了以下排水方案：①对存在混凝土护底的渠段，在渠底中间顺堤每50 m开挖0.6 m×0.6 m×0.6 m的集水坑，置水泵1台，随时将渠内明水及渗水抽排至堤外；施工完成后用碎石、中粗砂回填，最后用抗冻防渗C30混凝土进行浇筑封堵。②原设计渠坡底部的导水盲管，每隔36 m安置逆止式集水箱及φ0.08 m出水管一处，因其无法满足施工时的堤身排水要求，为此在逆止式集水箱间每6 m增设φ0.05 m的导水管，该段共增设导水管600余根，较好地解决了堤身的排水问题，待底部砌板铺设完成后用砂浆进行封堵。③在齿墙堤坡交界处每50 m与集水坑平行设置0.3 m×0.3 m×0.3 m的汇水坑，增强坡脚处的排水；汇水坑与集水坑间开沟槽联通及时导走坑内存水，施工完成后用抗冻防渗C30混凝土浇筑封堵。④将渠内护坡第一层的预制混凝土衬砌板变更为现浇抗冻防渗C30混凝土，降低因渠底存水导致的质量隐患，提高工程质量。⑤依据设计，该段有340 m的渠底进行现浇混凝土，施工时在渠底中部，在设计渠底基础高程下顺堤铺设2‰坡降的导水管一条；该段设置3处1.0 m×1.0 m×1.0 m的集水坑，集中外排汇水，待渠内坡砌板铺至第四层后用抗冻防渗C30混凝土浇筑封堵。

相比较井点排降水而言，渠底明排水具有以下特点：①布置的渠底集水坑、铺设的导水管、购置的水泵及发电机等方面的投资较小，人员管护及发电设备运行费用较低。经估算，该段明排水投资13.82万元（机电设备残值按原值的0.65倍核减）；对比同等距离井点排降水（寒亭段8.543 km）该项投资39.12万元，费用节省55.79万元（换算为每1.0 km节约6.53万元）。②堤顶施工场地面积相对较大，物料的储备等工作便于提前进行，有利于后期大规模施工的开展、加快施工进度，利于抢工。③因渠底存在明水，便于堤内坡基面土方的洒水夯实及勾缝后的养护工作。④渠底明排水的时间相对较长，排水时间持续约18 d，但运行费用相对较低，可与砌板同步进行。⑤因渠底存在明水，为保障第一层砌板的工程质量，将第一层预制混凝土板改为现浇混凝土，施工相对井点排降水慢，渠底杂物清理相对较慢。

对比上述两种不同的排水方案，可以看出：相对于井点降水，渠底明排水能显著降低工程费用，利于砌坡物料储备及在必要时的抢工，并能够保障工程质量，同时对工期亦无明显影响。

2　第二批项目潍坊段排降水方案

引黄济青改扩建工程第二批实施项目潍坊段长42.953 km，渠道沿线周边的水文地质情况与已实施的寒亭段类似，堤顶宽度右岸仍为8.0 m、左岸为4.0 m。但渠道断面及排水设计却有其不同的地方：一是部分渠段渠底宽度较第一批的寒亭段宽，渠底宽度大于10.0 m的渠段长约32.9 km；二是第二批项目中两侧渠坡设有戗台的渠段长约14.3 km；三是设计中，渠底中央设置集水暗管的渠段长约19.0 km，渠坡设置2道集水暗管的渠段长约23.6 km。

为此建议如下：一是施工前提早研究排降水方案，分段讨论确定最优方案。二是对渠底宽度大于12.0 m的渠段，因施工场地不变，断面积增大，施工所需物料增多，为此该段宜采用渠底明排水的方案实施；必要时，可在渠底部加密集水坑、汇水坑，由间距50 m变为30 m，以增强排水效果。三是对存在戗台的14.3 km段，其渠底宽度大于13.0 m，排降水工作难度更大，且应充分利用渠底、渠坡集水暗管的有利条件，有针对性地在渠坡加密增设φ5.0 cm的导水管、在渠底开挖集水坑以便加强排降水工作，预计沿线将增设φ5.0 cm导水管2.2万余根。四是对改扩建工程第二批实施项目潍坊段的其它渠段，可视情况采取合理的排降水方案；若经研究该措施排水无法满足施工要求，可在施工采取井点降水与渠底明排水相结合的方式实施排降水工作。

3　结语

据测算，渠底明排水比井点降水每1 km能节约投资6.53万元，整个潍坊段若采取渠底明排水的渠段按长37.0 km推算，仅此一项将节省工程投资241.6万元。节约的工程费用十分显著，且渠底明排水对渠道右岸堤顶施工场地影响较小，有利于混凝土板等物料的提前储备，便于后期大规模施工的展开及保障施工质量。如推广到整个改扩建工程，则投资节约的效果更加显著。