夹岩水利枢纽工程织金供水管道穿越库区河道施工技术
2020-10-20姚天波王巡蔡润
姚天波 王巡 蔡润
摘要:主要探究了夹岩水利枢纽工程织金管线织支2+658~4+158段穿越洪家渡库区尾水木空河蓄水淹没区段的安全高效施工技术。通过管道穿越段的地质调查、水文监测分析,确定河床穿越段的施工特点和难点,从快速、安全施工方面,着重研究了管道线路优化、河床地质勘察以及施工围堰等,总结了供水管道穿越库区河道施工技术,以期为其他类似工程提供借鉴。
关键词:围堰施工;穿越河道施工;库区河道;织金供水管线;夹岩水利枢纽工程;贵州省
中图法分类号:TV85文献标志码:ADOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2020.09.012
Abstract: The article mainly introduces the safe and efficient construction technology of the Zhijin 2+658 ~ Zhijin 4+158 water-supply pipeline of Jayan Hydro-complex Project crossing the inundated Mukong River in tailwater area of Hongjiadu Reservoir. Through the geological investigation, hydrological monitoring and analysis of construction characteristics and difficulties of the riverbed pipeline crossing and from the perspective of fast and safe construction, the pipeline route optimization, riverbed geological survey, construction cofferdam, construction technology, etc. are focused, and the construction technology of water supply pipeline crossing the river channel in the reservoir area is summarized to provide reference for other similar projects.
Key words: cofferdam construction; construction of crossing river channel; river of reservoir area; Zhijin Water Supply Pipeline; Jiayan Hydro-complex Project; Guizhou Province
1 研究背景
夾岩水利枢纽及黔西北供水工程(以下简称“夹岩工程”)是国务院纳入“十三五”期间建设的172项重大水利工程之一,也是贵州省水利建设“三大会战”的龙头项目,是贵州省迄今为止最大的水资源综合配置工程。织金供水管线是夹岩工程灌区的重要工程,管线总长61 km,跨纳雍县,管线2+658~4+158段有1.5 km须穿越水文条件较差的洪家渡库区下木空河,穿越段最低水位1 114.7 m,河床底平均高程1 112 m,正常蓄水位1 140 m,蓄水深28 m,河面宽1.5 km。水深变化2.7~28 m,施工警戒水位1 120 m,警戒水深8 m,警戒水位河面宽614 m。本文研究和总结了该段的快速安全施工技术,以期对整个输水管线工程穿越河床施工提供借鉴。
2 工程概况及施工重难点
织金管线织支2+658~4+158段穿越洪家渡库区木空河蓄水淹没区,该段位于纳雍县沙包乡境内,管道采用DN1200螺旋钢管(壁厚14 mm),织支2+658~3+678段被淹没。管道采用混凝土包管埋设,混凝土包管厚度30 cm,回填覆盖厚度不小于1.5 m。线路纵断面示意见图1。
穿越河床地表溶沟溶槽发育,地形变化较大。管道沿线覆盖层为残坡积黏土夹碎石、河谷部位为淤泥、河床砂卵石层,厚0~8 m,下覆基岩强风化厚度5~6 m,弱风化7~9 m,河床部位地下水埋深较浅,对工程建设及运行影响较大。
该河段为洪家渡库区河段,受蓄水和降水影响,河水水位变化频繁,变化较大,水深变化为2.7~28 m ,水面宽度变化为200~1 500 m,对施工建设影响较大。
受洪家渡库区蓄水及降水影响,每年枯水期施工仅约50 d,且需要在春节期间施工,施工有效时间紧,对施工建设质量影响较大。
3 施工准备
主要施工准备工作包括:对施工区域地貌调查、线路优化、水位监测和水面宽度监测,确定具体的施工时段。
3.1 地貌调查及线路优化
管道跨越木空河,沿线地形坡度0°~40°为缓坡-斜坡地形,地表溶沟溶槽发育。河谷两岸局部基岩出露;河床部位地下水埋深较浅,管道基础主要为土层,局部为基岩,充分考虑地形对工程建设和运营的影响,对管道线路进行优化,优化至河床相对稳定、水流平缓且避开河床回旋形成堆积层位置。
3.2 水位及水面宽监测
为准确掌握穿越区水位和水面宽变化情况及变化规律,采用枯水期每日监测一次、汛期前后一个月每周监测一次、平常期每半月监测一次的方案,持续对穿越区水位及水面宽进行监测。根据监测统计结果,分别绘制了水位、水面宽、水深变化图(见图2)。
由图2分析可知:每年水位从12月开始下降,第2年2~3月为最低,4月末开始上涨,9月前后达到最高。通过分析发现,最佳有效施工时期为每年2月下旬至4月上旬,约50 d。