暗渠工程

暗渠工程（精选5篇）

暗渠工程 篇1

1 概述

暗漏是目前城市供水最难控制和最不易发现的, 特别是在城市输水暗渠长距离的输水过程中, 具有排查难、危害大、存续时间长等特点。每年给城市供水、输水部门带来很大的损失。西安黑河输水暗渠从周至县黑河金盆水库起至西安南郊曲江水厂, 全长125公里, 全部由混凝土交筑而成3.5m×3.8m的暗渠, 它们深埋地下, 过河倒虹, 遇沟架渡槽。从1990年8月30日通水起黑河输水暗渠已累计向西安城市供水35亿多立方米, 每年向西安城市输水达2亿多立方米, 产值约1.5亿多元, 每年按10%暗漏损失, 原水供应损失量为2000万立方米, 以目前西安城市供水原水价格0.75元/立方米计算, 每年黑河输水暗渠损失为1500万元。当然这种暗漏损失也会影响输水暗渠的供水能力, 使输水渠道无法达到设计流量14m3/s的供水能力。

2 黑河输水暗渠工程简介

黑河输水渠道采用暗管形式, 自黑峪口蔺家湾汇流池起, 向东沿秦岭北麓, 经周至县、户县、长安区、雁塔区到曲江水厂、南郊水厂。渠首与渠尾落差49.7米, 采用重力自流供水, 最大流量14立方米/秒, 渠道全长125公里。输水渠道各类建筑物共198座, 其中隧洞16座, 倒虹27座, 渡槽20座, 检查孔59座, 通气孔 (管) 40座, 闸门20座, 退水工程9座, 溢流工程3座, 汇流池2座, 分流池1座, 配水池一座。另外有排洪槽和灌溉渠交叉建筑物、城市供水、引水管等各类建筑物98座。所经自然村、韦曲科技产业园、长安大学城、旅游渡假区、房地产开发区、部队等135各单位, 与整个输水管道交叉的河流沟壑有70多条。建筑物种类繁多。数量庞大、地形地貌复杂, 地质条件恶劣, 与其相关村镇、机关单位多。渠道日供水量最大为110万立方米, 沿秦岭北麓有7个水源地进水口, 包括4个水库, 3个汇流, 为西安经济社会发展, 提供了基础保证, 是西安人民的“生命线工程”。

3 数据分析

以2010年输水原水量为样本, 对全年每月的渠道输水量、自来水公司收到实际原水量记录、对比分析总结。

暗漏损失率%= (渠道输水量-自来水公司实际供水量) /渠道输水量;

损失率=损失/供水;

2010年渠道输水量30915万吨, 平均月供水2576.25万吨, 自来水公司收到实际原水量27960万吨, 平均月实际供水量2330万吨, 平均月差值246.25万吨, 月损失率为9.56%, 年损失率为114.7%。按当前西安市原水价0.75元/吨计算, 2010年渠道输水暗漏损失2216.25万元。损失相当惊人。

4 影响暗漏有关因素分析

通过多年渠道巡查和供水数据分析, 长距离输水暗渠暗漏问题很复杂, 与很多因素有关。

4.1 与止水带老化有关

由于输水暗渠全部为混凝土浇筑而成, 在两段暗渠的接缝处, 考虑到热胀冷缩原理, 用橡胶止带在接缝处连接, 黑河输水暗渠工程已运行10多年, 部分止水带老化, 导致暗渠漏水, 巡线员在巡查渠道时, 能发现暗渠与土壤接触到有潮湿、渗水现象。在渡槽处这种止水带的老化尤为明显。

4.2 与供水量大小有关

黑河输水暗渠全程采用重力自流, 根据供水量大小, 我们渠道巡查员就发现:当供水量为8.0m3/s时, 渠道渡槽侧壁没有什么漏水点;当日供水量为8.0m3/s以上时, 渠道渡槽侧壁就发现有许多渗水点, 随供水量增大, 渠道漏水点就增加, 供水量减少, 漏水点就减少或消失。渠道与土壤接缝处也就是这样情况, 供水量大, 压力就大, 暗漏问题与供水量为正比。

4.3 与暗渠根基基础有关

渠道根基是否牢固, 直接关系到渠道运行安全, 2009年1月15日黑河输水渠道洪沟段渡槽支墩发生下沉, 使整段渠道也下沉, 使该段渠道前后连接缝处的止水带拉裂, 造成漏水。先是暗漏, 支墩湿块未干, 后来形成滴水、淌水, 后经过公司抢险施工才排除险情, 未影响西安城市供水。

4.4 与立法有关

西安黑河输水渠道工程为缓解西安城市供水起到了很大作用, 但由于保护渠道的立法落后 (渠道运行2年后政府才出台渠道管理办法) , 形成了许多占用、威胁暗渠的事实。有的把暗渠壁做院墙, 有的以暗渠经过的地方形成街道, 有的利用地势与特点把暗渠表面作为出村路, 有的出村路直接从暗渠上面修过, 不采取任何措施等等。这些都为暗渠正常运行制造了隐患。

4.5 与管理手段有关

西安黑河输水安全工程是全国比较早, 比较长距离和完整的重力自流引水工程, 杜绝了供水的污染。最早保护暗渠的措施是借助火车铁轨巡线办法, 按每6公里渠道1个人巡查员的巡查制度措施巡查管理, 凭个人的责任心和由眼观察来判断, 对于地下暗渠巡查根本无法实施, 地底下的暗渠是否运行正常, 是否漏水无法查看。只有当发现类似“管涌”现象发生, 才能发现渠道发生问题。渠道巡查手段落后是管理黑河输水暗渠的一大症结。

5 防暗漏建议

水资源对西安城市发展越来越重要, 是西安建设国际化大都市必备的基础保障之一, 面对地质地貌复杂, 工程结构独特的西安黑河输水渠道工程, 在防漏上:渡槽和隧洞一定要加强施工工程质量的监管和维护, 重点巡查, 一发现有渗水情况立即处理, 以绝后患。在暗渠管理上应购置土壤湿度分析仪, 根据每个节点的土壤湿度市局来分析判断地里面渠道运行情况;要继续加大渠道变形监测, 以数据支持暗渠变形分析;要严格立法, 重视交叉工程影响, 禁止大型机械、载重车辆在暗渠上作业或经过;继续坚持河道上游1000米, 下游1500取石挖沙行为, 保证暗渠完全运行环境, 加大对秦岭北麓浅山坡、高边坡、易滑坡地段的监测和巡查, 以加固基础工程维护渠道安全运行, 要加大巡查人员水利工程基础理论知识培训, 掌握水利工程技能, 用现代技术的要求去观察和监测暗渠运行。

6 结语

西安黑河输水工程是陕西省最大的城市供水工程, 为西安城市发展用水做出了重要贡献, 长距离的输水渠道工程暗漏问题不可避免, 在合理的暗漏渗水标准内, 我们要创新思路, 不断完善立法和制度。在运行管理方面, 加大现代科技投入, 不断提高工程管理科技水平, 坚定信念, 立足岗位, 勤奋工作, 不断提高黑河输水暗渠管理的科技含量, 为西安城市发展建设提供原水保障。

摘要：在城市供水中, 暗渠暗漏存在着排查难、危害大、存续时间长等特点, 给城市的供水和输水部门造成了严重的损失。本文主要从西安黑河水暗渠工程的实际出发, 结合具体数据分析了影响暗漏的有关因素, 并对防止暗漏提出了一些建议。

关键词：黑河输水渠道,暗渠,暗漏

暗渠工程 篇2

新建州河段暗渠工程是饮用水源保护工程的一部分,位于州河左侧。该暗渠工程自于桥水库电站下游的尾水渠始,沿州河东侧至九王庄闸上,全线共34 km,设计流量50 m3/s。暗渠沿线主要建筑物包括32 km长钢筋混凝土箱暗渠、渠首枢纽工程(州河节制闸和暗渠进口闸)、倒虹吸(5座)、调节池、检修闸(6座)、进人口(9座)、暗渠出口闸以及穿越公路和铁路等工程。暗渠断面结构采用3孔单联箱涵,单孔断面尺寸为4.3 m×4.3 m,钢筋混凝土结构。底板和边墙厚度约为0.55 m,随箱涵顶部覆盖土层厚度的变化而有所变化。暗渠渠底建基面均在地下水位以下。基坑开挖时桩号为0+223～3+500,15+800～20+000,22+000～24+400三段为粘砂双层结构。其余地段均为黏性土均一结构段。对于黏性土均一结构段,其渗透系数较弱,渗透水量有限。而粘砂双层结构段,砂土为粉砂、细砂、中砂,属中强透水层,存在着施工基坑排水问题。

根据暗渠工程水工结构初步设计推荐的引水方案,暗渠进水口位于于桥水库电站尾水出口。进水口处设置引水前池和进水闸,以便控制进水暗渠的水流和水量。暗渠下游出水口位于九王庄,与明渠相接,并设置出水闸。整个暗渠分为无压输水段和有压输水段两部分。其中无压输水段长约9.05 km,位于上游,特征建筑物包括暗渠、1座溢洪道倒虹吸、2座辽运河倒虹吸和3个进人通气孔、1个检修闸;有压输水段长约24.95 km,位于下游,典型建筑物包括暗渠、1座蓟运河倒虹吸、1座东三道港干渠倒虹吸、5座检修闸和6个进人通气孔。有压输水段和无压输水段之间设置调节池,并在调节池上、下游两侧设置节制闸,以控制进水有压输水段的水流。

2 总体监测方案

根据新建暗渠段安全监测距离长的特点以及暗渠本身的结构特点,最终采用监测特征断面的方式,通过监测各段暗渠段的各种信息,以把握整个暗渠的安全。

总体设计,新建州河暗渠安全监测系统由17个监测断面,9个监测站和1个中心控制室自动化数据采集系统组成,沿暗渠顶部敷设36芯光缆进行系统的数据传输。

监测系统星形拓扑如图1所示。

2.1 监测内容

1)箱涵不均匀沉降引起的变形监测。2)无压段、有压段的渗流监测。3)混凝土和钢筋的应力监测。4)土压力监测,了解箱涵与基础接触部分的应力与受力状态,了解地基的承载力状况。5)无压段箱涵内部水位和有压段箱涵内部水压力的监测,了解暗渠箱涵的工作情况;了解无压段的内部水位情况,获取箱涵内部的水面线信息;了解有压段的内水压力情况,评估箱涵内部受压状况。6)施工期和运行期温度监测,以评估温度变化对暗渠箱涵混凝土衬砌应力的影响。7)混凝土分缝浇筑的接缝监测,以便了解各施工段沿暗渠轴向的相对变形情况。

2.2 监测断面与传感器布置

根据监测内容的需要,最后的方案确定在34.14 km长的引滦暗渠,共设监测断面17个,监测站9个,共布置各类监测传感器259个。

由于振弦式传感器到数据采集单元之间的传输距离限制,为保证工程质量,本设计方案参考以往工程经验,将监测站与监测断面间距离控制在1 km之内。

根据暗渠沿线水工建筑物布置情况,在整个暗渠沿线共布置9个监测站,每个监测站根据所要采集的传感器数量布置1台或者2台数据采集单元,共需要14台监测数据采集单元。各断面传感器通过屏蔽电缆与数据采集单元相连。监测站位置及传感器数量,数据采集单元通道数如表1所示。

2.3 自动化安全监测系统

自动化监测系统主要设备包括主控计算机、SQL数据库服务器、WEB服务器、KVM转换器、显示器、投影仪、网络交换机、光纤转换设备、打印机、键盘、鼠标以及其他附属设备。主控计算机、SQL数据库服务器、WEB服务器利用网络交换机构成监测中心的监测局域网。各监测站通过本地数据采集单元采集所控制断面上传感器的监测资料,然后通过单模通讯光缆将数据资料上传到监测中心的主控计算机,并由主控计算机负责分心和存入SQL数据库服务器。由此实现由主控计算机控制各监测站的数据采集单元。另外,主控计算机作为工作站,用于采集监测资料和监测系统的控制,如设置数据采集单元的数据采集周期等。SQL数据库服务器用于存储从数据采集单元采集的各种传感器信息。WEB服务器用于通过Web查询服务和运行安全评估系统。监测中心原理图如图2所示。

3 结语

引滦暗渠长达34 km多,其安全监测系统的施工具有相当的难度,在国内外安全监测历史上都是一个创举。

引滦暗渠安全监测系统通过实时、全面地获取暗渠运行过程中的各种监测数据,从而对暗渠运行状态进行评估,为工程的安全稳定运行和于桥水库的输水调度提供了重要依据。

参考文献

[1]水利部天津水利水电勘测设计研究院科研所.天津市饮用水源保护工程新建暗渠段安全监测初步设计报告[R].2001.

浅谈引滦输水暗渠伸缩缝渗漏治理 篇3

1 渗漏原因

暗渠伸缩缝是极易渗漏的部位, 只要出现一个渗漏点就说明预埋止水带失效, 必须做整体封缝处理。经现场勘察分析, 初步确定:

伸缩缝渗水属于80年代老式的预埋塑料止水片和桥型橡皮止水片失效, 沥青木丝板腐蚀、老化, 在高压水的作用下势必产生渗漏。

2 治理方案

2.1 外排方案

由于尔王庄泵站下游暗渠输水经济效益优于明渠输水, 因此暗渠常年不间断向市区供水给伸缩缝渗漏治理带来了难度。为了解决暗渠伸缩缝渗漏给当地农民带来的土地被淹问题, 我们采用了在伸缩缝处埋设无砂砼管, 将水排至引滦明渠的排水措施。

施工工艺:沿暗渠伸缩缝横向、纵向土方开挖至暗渠箱涵顶面——在暗渠伸缩缝横向、纵向分别铺设管径200的无砂砼管——无砂管周围各设20cm砂、石反滤——横纵管路用集水井连接——铺设管径300的主管道将水引入明渠。

效果分析:

优点: (1) 施工不影响暗渠的正常输水; (2) 能够有效解决渗漏淹地给农民带来的影响; (3) 工程费用较少, 200元/米排水管; (4) 施工简单、易行, 对时间、工期要求不紧。

缺点: (1) 在结构上解决不了根本的渗漏, 在暗涵有压时, 造成引滦水的流失, 无压时, 地下水易渗入暗涵; (2) 长期渗漏会加剧填充材料的老化和损失, 造成更大流量的渗漏; (3) 外部施工须考虑临时占地; (4) 降低输水效能, 造成资源浪费。

2.2 外堵方案

为了有效的治理暗渠伸缩缝渗漏, 我们采用了在伸缩缝外部进行化学灌浆填堵漏水通道。

施工工艺:沿暗渠伸缩缝横向土方开挖至暗渠箱涵顶面、侧立面——在暗渠伸缩缝外部剔凿——埋设灌浆嘴——化学灌浆 (水溶性聚氨脂) ——封堵GB胶条——聚合物砂浆封堵固定。

效果分析。

优点: (1) 施工对暗渠的正常输水影响较小; (2) 能够有效封堵渗漏通道, 增加填充材料; (3) 相对于暗渠内部施工, 施工难度较小。

缺点: (1) 外部施工受气候变化影响较大; (2) 外部施工需增加临时占地费用; (3) 随着原有填充材料的老化、破损, 还会造成新的渗漏点; (4) 外堵施工工艺相对外排难度较大。 (5) 工程造价较高。

2.3 内堵方案

按照上堵下排原理, 暗渠伸缩缝渗漏治理最有效的措施是在暗渠内部更换、封堵防水材料, 在渗漏源头进行治理。

根据工程的实际情况制定的防水堵漏原则, 宜采用高分子材料。经对丙凝、甲凝、环氧树脂、堵漏保、水溶性聚氨脂等进行性能比较, 聚氨脂类单组分注浆材料、堵漏保、水溶性聚氨脂、氰凝均能满足工程要求, 水溶性聚氨脂注浆材料性能更适合本工程, 优选其作为注浆止水材料。

水溶性聚氨脂堵漏剂系甲苯二异氰酸酯与三羟基水溶性聚醚进行化学合成, 形成端基含有过量游离异氰酸基团的高分子化合物。该材料注入漏水部位后, 以水为交联剂立即进行化学反应, 并放出C O2逆水而上, 进行扩散, 并与周围的砂、石、泥土等固结成弹性的固结体, 最终达到止水的目的。

为了保证注浆材料对整个伸缩缝进行全断面灌浆, 需用半圆形铁皮建立灌浆通道, 并采用封缝材料进行密封, 封缝材料的主要作用是为灌浆止水提供通道及背衬, 该材料一般是在有水的情况下封堵。水不漏、堵漏剂, 均能满足带水作业快速施工的要求。

为了起到在堵漏止水后建筑物重新位移而不再产生渗漏, 镶嵌使用密封材料。通常使用的有止水条、止水带、遇水膨胀橡胶等, 考虑到使用寿命、防水性能及施工方便性等因素, 采用新型防水材料第二代GB胶条, 经试验证明, 在地下工程防水密封中使用具有良好的密封效果。经密封后混凝土结构产生规定范围的位移和变形一般不会再发生开裂漏水现象。为嵌入止水胶条需骑缝做一均匀的沟槽, 胶条表面也应做保护层, 应用综合性能指标较佳的聚合物砂浆进行施工, 以增加不透水性能和与基面混凝土进行良好的接触。

2.3.1 伸缩缝渗漏封堵施工工艺

凿槽——清理界面——制作灌浆通道——试水检查——喷干界面——灌浆止水——清理界面——造槽——嵌缝处理——GB胶条铺设——抹保护层——刷防水涂料

2.3.2 伸缩缝渗漏防水封堵施工

(1) 原有的嵌缝材料已经失效, 应清除干净。缝内两侧不平处用钢扁铲凿平, 剔槽深12cm~15cm, 宽6cm~7cm。缝外两侧混凝土各剔凿15cm宽, 2cm深。并用水冲洗干净, 为下一步压注新型化学灌浆材料提供清洁平整的粘接界面。由于聚氨脂注灌材料遇水膨胀, 因此在灌浆前先把缝槽内水排净。当缝槽内有涌水时, 宜立即采取用“水不漏”封堵。

(2) 安装灌浆通道。灌浆通道采用的是由0.5mm~0.8mm厚的白铁皮弯成R=1/2伸缩缝宽度的半圆型铁槽。其每节长度约为1m左右, 最长不超过2m, 上面每隔1m安装1个灌浆阀门嘴子。根据工程结构特点, 此项工程嘴子布置为:顶部、底部各2个, 两侧面各3个。安装时铁槽凸面朝外, 用水不漏封口抹平 (灰水比=1﹕0.3~0.35) 。

(3) 注浆管采用外径为13mm的耐压氧气管, 其耐压应不小于0.8Mpa~1Mpa。在使用聚氨脂灌浆材料时应注意以下两点: (1) 此产品属于易燃产品, 施工现场应严禁吸烟和明火。 (2) 避免和水接触。

(4) 压水试验。用设计灌浆压力进行压水试验, 检查泵体及通道密封情况, 各孔串孔情况, 表层有无渗水现象。测试单位时间内混凝土吸水率, 了解耗水量, 以确定胶凝时间和灌浆量。

(5) 压注化学灌浆材料。在灌浆前先把槽内水排净, 并用气吹干。灌浆时从底部开始, 再由侧部到顶部, 循序渐进。灌浆采用灌浆泵, 压力为0.3MPa~0.8MPa, 单液注浆。如果出水量大, 出现渗水情况, 采用双泵注浆, 一泵注水一泵注浆, 两泵通过三通接头汇集至一根注浆管后进入裂缝。由于水与浆液混合后立即进入裂缝, 在较短时间内浆、水反应固结, 阻止渗水流出, 达到立即止水的目的。施工时一定要视渗漏水的大小情况确定用单泵注浆还是双泵注浆。当时根据渗漏情况我们采用了单泵注浆。操作程序为:卸气压表——关出浆阀门——关气阀门——打开灌浆口——向容器内倒浆液 (观察液面显示器, 不要太满) ——关上灌浆口阀门——扭上气压表——打开出浆口阀门——慢慢打开气阀门。这时压力从0.1MPa慢慢升至0.2、0.3、0.4、0.5 M P a, 灌浆压力一般保持在0.4MPa~0.5MPa之间 (特殊情况可达到0.8MPa) 。把各个注浆嘴子全部打开, 当看到有的嘴子出浆时应马上关闭。当泵体内浆液快注完时应马上关上出浆阀门, 再关上气泵阀门, 然后把泵体内压力放出, 再倒入浆液。再次灌浆时应先打开气阀门, 当压力升到0.4MPa~0.5MPa时, 再打开出浆阀门, 继续注浆 (防止浆液倒流) 。

当灌浆通道及伸缩缝内浆液达到一定压力时可能会出现: (1) 嘴子漏浆, 这是由于安装嘴子时上下皮垫垫得少或没扭紧的原因。 (2) 铁槽局部封堵处漏浆。应急措施为:把嘴子再扭紧一些或直接用“速凝水不漏”封堵 (灰水比=1﹕0.25) 。由于压力大封堵不住的, 应多堵多抹。

灌浆是整个工序的中心环节, 根据压力试验测定的灌入水量, 并考虑灌浆过程中灌浆损失, 估计单孔灌浆量, 分批配置。

(6) 结束灌浆。在吸浆量和估计的浆液用量相差不多, 而且吸浆量逐渐减小到0.1L/min, 压力比较稳定的情况下 (稳压在0.3 M P a~0.4 M P a) , 说明浆液已经灌满。在继续灌注30min, 即可结束灌浆。

(7) 柔性防水处理。

根据GB胶条的尺寸做槽, 先用梯型木抹子抹成梯形槽, 槽两边挤满水不漏。做槽尺寸为:槽深3 c m, 槽上口宽6 c m, 槽底宽3cm。

先用汽油喷灯烘干施工界面, 再用钢丝刷将界面刷干净, 接着用丙酮擦洗界面并凉干。在沟槽内表面涂刷氯丁胶乳, 凉30至60分钟, 待氯丁胶乳充分后, 将与沟槽宽度一致的GB胶条沿槽底铺平, 并用压棍压实。

(8) 做刚性防水保护层。

柔性防水完成后, 用聚合物纤维防水砂浆分两次封平伸缩缝。砂浆配比 (重量比) 为:

水泥﹕砂﹕杜拉纤维﹕聚合物﹕水

1﹕1﹕0.1﹕0.4﹕0.2

界面剂配比为:聚合物﹕水泥=1﹕1其中聚合物为ZV型混凝土修补胶。水泥为盾石牌普通硅酸盐525#R水泥。

抹面保护层应压光、压实, 待表面终凝后可以刷防水涂料三遍。

效果分析。

优点: (1) 能够彻底封堵渗漏通道, 增加填充材料, 治理效果明显; (2) 内部施工不受外界气候变化、场地影响; (3) 内部施工无土方工程, 不需要临时占地, 不需要协调、处理地方关系。

缺点: (1) 施工影响暗渠的正常输水, 需改由明渠向市区供水; (2) 施工工艺相对难度较大; (3) 工程造价较高。

3 结语

引滦暗渠伸缩缝出现渗漏后, 经过9 0年代的大修改造资金的外堵治理, 解决了当时沿线大部分伸缩缝的渗漏, 经过2000年专项资金的内堵治理解决了管理处场区内一处伸缩缝渗漏, 经过2005、2007年的专项资金的外排治理解决了尔辛庄段1.5KM的暗渠伸缩缝渗漏。根据天津市供水状况以及治理方案和资金的批复情况, 经过十多年的综合治理, 解决了多次引滦输水暗渠伸缩缝渗漏, 及时化解了与地方的矛盾。但是, 要想彻底解决暗渠伸缩缝渗漏的问题就目前我国的材料和技术内堵是根本。随着社会的发展和进步, 渗漏治理工艺的改革和材料的更新换代, 会有更先进和可行的方案待我们去研究和实践。

摘要：地下输水暗渠伸缩缝是极易产生渗漏的部位, 治理不好, 极易事倍功半, 再次渗漏。本文分析了外排、外堵、内堵三种治理措施, 得出了工程治理根本是:采用新优材料、以柔为主、多道防线、综合治理的防水堵漏措施。

暗渠工程 篇4

1.1 工程位置及范围

沈阳地铁二号线一期土建工程市府广场站—青年大街站区间 (以下简称市—青区间) 主要位于沈阳市沈河区, 市—青区间自市府广场站起, 沿青年大街, 经小西路、中山路、药王庙路路口, 到青年大街站。

1.2 工程地质及水文地质

1.2.1 工程地质

本区间地形变化平缓, 场区地面标高44.1 m～45.5 m, 自北向南逐渐降低, 地面高差1.4 m。本场地地层以砂砾石层为主, 局部有黏土层, 地基土自上而下依次为第四系全新统人工填筑层、浑河高漫滩及古河道、第四系浑河新扇。

1.2.2 水文地质

场区地下水有两层, 隔水层多处缺失, 两层水互相连通, 承压水水头与潜水水位埋深基本相同。地下水水位埋深为8.7 m～10.0 m, 标高35.11 m～36.44 m。场区地下水、环境土对混凝土、钢筋混凝土结构中钢筋均无腐蚀性, 对钢结构成弱腐蚀性。根据地质勘察报告, 设防水位埋深4.7 m, 标高40.44 m;确定场地综合渗透系数推荐值为100 m/d。

2管线风险分析

市—青区间范围, 场地内地下管网主要沿青年大街分布, 包括给水、电信、电力、热力、煤气、排污等。其中对市—青区间施工影响较大的管线为1955年修建的砖砌结构的排水暗渠, 该暗渠基本位于市—青区间上方与区间并行, 并且存在多处交叉点。经过50多年的使用, 暗渠存在严重的渗漏现象。

针对如上管线情况, 结合本工程实际, 风险分析如下:1) 由于暗渠修建时间较长, 已经使用了50多年, 而且结构本身为砖混结构, 年久失修, 不可避免的会出现渗漏水情况。2) 地铁施工不可避免的会出现沉降现象, 而暗渠本身由于施工年限较长, 自身强度下降较多, 沉降稍大就可能引起破裂, 从而引起更大的不安全因素。3) 本区间1号横通道开挖断面高度为13.7 m, 拱顶埋深5.4 m。横通道拱顶距离暗渠基底2.4 m, 暗渠内有流水。隧道上方的青年大街为沈阳市南北交通主干道, 交通流量很大, 且1号横通道拱顶覆土大部分为松散回填土层, 车辆行驶所引起的振动对拱顶覆土稳定性的影响较大, 存在极大的安全隐患。4) 东暗渠一直在使用过程中, 而且水流较大, 对暗渠冲刷持续破坏较大, 暗渠周围出现水囊的几率很大。而且暗渠下方由于长期渗漏水冲刷, 土质相对疏松, 更易出现流砂, 甚至坍塌, 从而引起管线破裂等危险因素。5) 由于青年大街在市—青区间范围内基本无其他雨水管线, 若遇到下雨天气, 青年大街东侧、整个市府广场以及青年大街以东的中山路范围内的所有雨水均通过东、西暗渠进行排水, 暗渠排水量大大增加, 其排水能力难以满足突降大雨的排水量, 暗渠内水流的水压必将大增, 存在极大的安全隐患。6) 一旦因为暗渠渗漏水导致垮塌或者存水水囊破裂漏水后, 必然引起地面塌陷, 暗渠破坏, 影响巨大, 后果严重。

3过管线段技术措施

3.1 处理措施概况

对暗渠处理措施的范围根据一般污水管线对周边环境的影响确定如下:位于区间正线正上方5 m范围以内的东暗渠采用洞内+洞外技术措施进行处理;位于区间正线正上方5 m范围以外的东暗渠只采用洞内技术措施进行处理。综合考虑各方面因素, 本着以减少东暗渠对区间暗挖施工影响为主的主导思想, 对东暗渠采取防渗处理的方式为采用特种帆布材料+角钢刚性骨架的形式进行, 具体见图1。

采取如下双保险的技术措施:在暗渠内壁铺设特种防水帆布对暗渠进行防渗处理后, 在隧道掌子面施工范围内根据暗渠内水流量, 采用2根～3根ϕ500钢管进行导流 (仅导流有隧道下穿的暗渠段) , 以保证东暗渠内的污水通过刚性导流管流动, 从而形成一个刚性通道, 防止隧道发生坍塌事故造成暗渠破裂时污水下灌。刚性导流的范围为区间正线下穿东暗渠施工段。

3.2 洞外处理措施

1) 东暗渠开孔。由于东暗渠修建年代久远, 暗渠自身强度较低, 在进行东暗渠开孔时必须分段施作, 东暗渠侧壁上的工作孔尺寸为高1.5 m, 宽1.5 m。在分段开孔后施作一个工钢门框对工作孔进行加强。在工作孔打开后立即对东暗渠内进行通风。由于东暗渠内有现状污水排放, 只要施工人员进入东暗渠必须进行通风, 待监测无有害气体后施工人员方可进行东暗渠开孔施工, 具体见图2。2) 铺设导流管。在工作孔打开并对东暗渠内进行通风后, 在暗渠内铺设两根导流管, 导流管采用ϕ400的PVC管, 每根长度为2 m, 每两根之间采用PVC套管连接, 每段次铺设的长度为24 m。3) 截流。待导流管铺设完毕后, 用砂袋在导流管两端对暗渠进行截流, 使暗渠内的污水通过导流管排放, 而导流管范围内的暗渠处于无流水作业状态, 然后采用污水泵将导流管范围内的残留水抽走。4) 铺设防水帆布。在铺设帆布前先对暗渠底部的淤泥进行处理, 以保证防水帆布的顺利施作和工作性能。在淤泥清理完毕后, 在基本无水作业的暗渠内铺设防水帆布, 防水帆布采用定制长度、宽度, 一次铺设成型, 帆布沿暗渠流向方向的两端采用粘扣+防水胶连接, 防水帆布与暗渠壁的连接采用角钢+膨胀螺栓连接。5) 架设刚性骨架。刚性骨架为矩形断面, 四边分别位于矩形暗渠的四个角, 沿暗渠流向设置, 每个刚性骨架的间距为10 m～15 m, 刚性骨架采用洞外制作洞内连接的方式固定, 角钢之间采用螺栓连接, 角钢与暗渠的连接采用膨胀螺栓连接, 具体见图3。

3.3 洞内技术措施

1) 加强超前地质预报。采用打超前小导管和作探孔的方法进行超前地质探测, 超前小导管是按照设计要求打设的注浆导管, 目的是注浆加固地层和小范围探测前方地质;探测孔呈梅花形布置, 间距为2 m, 每个探测孔深度为5 m, 每开挖2 m对前方地质进行一次探测, 要始终保持对前方地质3 m的探测长度。2) 加强超前支护。超前支护对保证暗挖施工安全具有决定性意义。在进行下穿东暗渠段施工时, 采用加密超前导管, 管长2.5 m, 环线间距由30 cm变为10 cm;每循环一排, 注水泥、水玻璃双液浆作加固地层处理。注浆时每榀封闭掌子面, 避免浆液从掌子面冒出, 同时避免注浆压力太大造成掌子面塌方, 注浆压力为0.2 MPa～0.3 MPa。注浆参数可根据现场实际情况及时进行调整。3) 加强初支背后回填注浆。初支背后回填注浆采用全方位回填方案, 每3 m设置一组回填注浆管, 注浆管环向间距1.5 m, 采用ϕ32钢管, 钢管长度在1 m～1.2 m之间。回填注浆紧跟成环初支进行, 每3 m回填注浆一次, 注浆采用纯水泥浆, 同时采用砂浆泵。施工过程中由于回填注浆要求紧跟初支结构进行且距离东暗渠较近, 注浆时必须严格控制注浆压力在0.2 MPa～0.5 MPa之间, 如浆液扩散效果不理想, 可采取加密回填注浆管的措施进行处理, 不得提高注浆压力, 防止结构和东暗渠变形。当开挖和回填注浆发生矛盾时, 先进行开挖施工。4) 加强监控量测。过暗渠段的监控量测分为洞内和地面两部分:洞内监测项目有初支拱顶下沉、净空收敛、钢筋应力、初支与围岩接触应力, 其中初支拱顶下沉、净空收敛监测点每2.5 m布置一组, 并位于同一断面。钢筋应力、初支与围岩接触应力每10 m布设一组。拱顶下沉和净空收敛监测点布设见图4。

地面主要监测暗渠的沉降情况, 监测点布置方法为:在有检查井的部位, 直接打开检查井将监测点布设到暗渠的底板上, 无检查井的部位采用钻机破开路面硬化层, 洛阳铲探挖到暗渠盖板顶埋设测杆, 测杆用混凝土固定在暗渠盖板顶面上。

4实施效果

通过以上技术措施, 取得了很好的效果:下穿暗渠段施工顺利完成, 隧道拱顶下沉量最大为8.5 mm, 净空收敛5.3 mm, 暗渠最大沉降量为4.6 mm, 确保了施工期间暗渠的正常使用和工程本身的安全, 取得了良好的经济与社会效益。

摘要：以沈阳地铁二号线一期土建工程某暗挖区间下穿排水暗渠为例, 分析隧道穿越暗渠时的主要风险点, 在此基础上确定了有针对性的科学合理的施工措施与暗渠保护方案。

关键词：暗挖,排水暗渠,渗漏,技术措施

参考文献

[1]王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M].合肥:安徽教育出版社, 2004.

[2]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京:人民交通出版社, 2006.

[3]胡达远.隧道工程浅埋暗挖法的施工技术[J].山西建筑, 2008, 34 (18) :331-332.

暗渠工程 篇5

关键词：马蹄形暗渠,组合式模板,移动式台车模板,模板问题

马蹄形混凝土暗渠是水利工程中暗渠类型之一, 由于其结构稳定, 糙率小, 过水断面经济, 在大断面输水渠道中应用较多。但其设计有4个曲面, 故在施工中对模板制作安装技术要求偏高, 施工成本增大。

马蹄形混凝土暗渠浇筑混凝土中的模板, 一般分为内模与外模。内模可用组合式的模板或移动式的台车。组合式的模板由于采用了满堂架支撑和小模板组合安装, 不但费工费时, 而且模板接缝较多, 表面质量控制难度较大, 所以在长距离浇筑混凝土中基本不采用。移动式的内模台车采用的支撑与模板为一整体, 模板可在较小范围内伸缩, 一般为15cm～25cm, 伸缩方法有液压式伸缩和人工机械伸缩, 移动时在轨道上牵引移动 (也可为台车自带动力) 。移动式内模台车的应用, 不但加快了施工进度, 而且由于模板整体性的特点, 混凝土质量得到大幅提高, 尤其混凝土外观质量也有了保证, 故近年来在施工措施技术中很常见。外模也可用组合式的模板或者移动式的台车, 这两种方法都很常见。下面着重分析马蹄形混凝土暗渠在混凝土浇筑中外模安装技术措施的两种型式:组合式外模和移动式外模台车, 以及在应用过程中出现的问题和解决的方法浅谈一些经验。

一、组合式模板的优缺点

组合式模板采用了全桁架支撑或者钢拱架支撑, 用小模板组合安装。

㈠组合式模板的优点一是模板不需要特殊加工, 市场成品小模板即可, 成本较低。二是浇筑的混凝土可采用常规混凝土或泵送混凝土。三是混凝土入仓可以根据地形条件采用多种方法输送到浇筑面, 很少出现混凝土离析现象。四是混凝土振捣能够按规范分层, 振捣密实。五是混凝土各项质量指标基本能够得到保证。

㈡组合式模板的缺点一是模板和支撑架的安装与拆卸, 费工费时, 成本高。二是一边浇筑一边安装模板, 互相干扰。混凝土浇筑时间长, 浇筑成本投入较大。三是模板拼装接缝多, 容易出现漏浆、错台, 混凝土外观质量控制难度较大。四是由于安装与拆卸频率高, 模板和支撑架易变形, 模板多次翻模后磨损严重, 要不断更换。模板和支撑架所用附件的更换费用也不小。五是采用钢拱架支撑的, 安装拆卸还需要吊装设备。六是施工工期长。

二、外模采用移动式台车模板存在的问题及改进方法

移动式外模台车就模板与支撑为一整体, 移动时用吊装或在轨道上进行牵引移动 (台车也可自带动力) , 最初的设计理念可能来自马蹄形隧洞的混凝土支护。采用泵送混凝土浇筑, 因常规混凝土塌落度小, 入仓困难, 再加上钢筋间排距小, 容易出现离析现象。不管外模台车采用吊装移动或在轨道上牵引移动, 台车制作成本远远大于组合式模板。为了降低成本, 有人将外模采用竹胶板, 但竹胶板在施工中增加了对模板的养护、保护和维修的成本, 并且不能多次循环使用。采用泵送混凝土, 混凝土入仓容易离析。因混凝土入仓出现离析, 故振捣难度大, 表面容易出现露骨、麻面和气泡。拱顶混凝土不能注满, 出现露筋。拱顶淤浆不能及时排出, 出现大面积裂纹。

就以上存在的问题, 笔者根据多年来在施工中积累的丰富经验, 不断分析总结, 对外模移动式台车做了大量的优化改进, 并在实际施工中取得了不小的成绩。故就改进方法总结如下:移动式外模台车的模板最好采用能够满足设计要求强度的钢模, 钢模由于多次翻模, 磨损较大, 钢模厚度不能小于8mm, 钢模支撑肋条要加密, 不然会出现模板表面变形。将外模台车拱顶1m范围全部敞开, 以解决淤浆无法排除和混凝土不能注满的问题, 从而解决了露筋和裂纹的问题。混凝土浇筑完成后, 顶部混凝土表面采用人工收面。混凝土不再从内模台车顶部入仓, 而是从外模台车顶部入仓, 根据混凝土浇筑进度便于混凝土输送口的移动, 在混凝土输送管管口加设布带, 将混凝土直接送至浇筑仓面, 从而解决了混凝土入仓离析的问题。在外模台车设适当窗口, 使混凝土振捣严格按施工规范要求操作, 从而解决了漏振现象。

由于在施工过程中不断对外模台车进行改进与完善, 移动式外模台车浇筑混凝土时出现的一些常见问题逐渐得到解决, 使混凝土浇筑质量大幅提高。虽然移动式外模台车一次性投入较高, 但混凝土浇筑效率高、成本较低, 混凝土质量的各项基本指标和保证参数都能达到设计规范要求, 而且外观质量也得到各方的认可与好评。

三、结语