1、文章編號:10045716(2003)034101中圖分類號:TU744 文獻標識碼:B關于高寒凍脹區供水管道工程施工方案的探討張德生,王顯忠(大雁工程勘察測繪有限責任公司,內蒙古 海拉爾021122)摘 要:介紹了高寒凍脹區供水管道工程施工方案的確定及對供水管道材料的選擇和淺埋中應注意的問題。關鍵詞:高寒凍脹區;供水管道;地質條件;施工方案 我單位受陳旗農水漁業局的委托,負責施工陳旗鄂溫克蘇木人畜管道供水工程。該項工程主要由供水泵站、水源地保護區、1166m輸配水管道三處供水點、兩座滲水井和兩座閥門井六部分組成,定時供水。此項工程雖然由呼盟水利水電勘測設計院設計,但目前看來,在高寒凍脹區淺埋
2、鋪設定時供水管道在我國還是第一次嘗試,因此沒有類似工程成功的相關經驗,這就促使我們要對其地理環境、水文地質與工程地質條件進行更深層的研究,以確保施工安全正常進行。1 施工區自然地理與水文地質背景1.1 氣象施工區位于東經1200500,北緯494730,屬寒溫帶大陸性氣候,氣溫較低。冬季漫長而寒冷、夏季短而炎熱,最高氣溫37.7,最低氣溫-48,多年平均氣溫-2.3。季節凍土層深度一般為3.0m左右,并存在島狀多年凍土。1.2 地形地貌施工區屬于山間溝谷平原,平均海拔高度為670m,西北、西南均為低山丘陵區,東南相對開闊,與莫勒格爾河階地銜接。1.3 水文地質與工程地質施工區第四系地層主要為全
3、新統沖積層,從上到下由黃褐色含礫亞粘土、礫砂、亞粘土、泥礫交替組成。該區草原植被發育,利于降水滲入,形成淺層地下水,平均水位埋深在1.6m左右。2 不良地質條件對施工區水文地質與工程地質條件進行詳細研究不難發現,該區上部為平均厚1.6m的黃褐色含礫亞粘土,水位埋深只有1.6m的礫砂含水層,是高寒區冬季出現強凍脹(凍害)最直接原因,所以作業區大多數居民住房墻體都出現了不同程度的裂紋,冬季地表裂隙寬達0.1m、深達1.5m。3 施工方法3.1 供水管道管材的選擇由于設計供水管路淺埋,既要保溫又要防水。所以該供水管路只能平均埋深在1.5m左右,采取換土的方法只能解決切向凍脹力,而不能解決法向凍脹力,
4、因此脆性管材不能使用,經過對各種管材性能指標的對比,最后采取了抗變形能力強、拗性大的無毒聚氯乙烯管。為了解決縱向可能出現的脹縮性問題,選用了具有1cm伸縮性的承插式接頭(14m長1個)。3.2 換土考慮該區冬季漫長、溫差幅度大、地下水埋藏淺,采用了回填工程砂來徹底根除切向凍脹力。3.3 保溫由于定時供水,防止冬季淺部土層溫度太低(-10 以下)出現管內水結凍、掛蠟現象,另外還能緩沖強凍害可能給供水管路帶來的破壞,采用了6cm厚的環氧樹脂發泡保溫和樹脂類玻璃鋼防水。3.4 排空水處理在漫長的冬季如何將定時排空水處理掉是一個非常大的難題。由于作業區水位埋藏淺,含水層滲透能力差,顯然采用滲水井的方案
5、無法解決,且施工難度大。因此不得不采用滲水池方案,將原供水建筑面積25m2擴大到50m2,在一側砌筑16m2的滲水池,深度挖到含水層為止。這樣每次排空水水面上升0.2m,由于在室內,保溫效果好,可以保證升高的水量有充足的時間滲入到淺部含水層,同時該方案還有一個后續手段,一旦將來滲水效果不理想,可以考慮在室內設一水箱,將排空水存入水箱做為牲畜水源?？傊?在高寒凍脹區要想淺埋供水管路,對其地質條件研究和施工方案的采用必須要慎之又慎,以上探討的施工方法能否成功還有待于實踐的進一步檢驗,但就其機理分析的可行性和實際施工的可操作性得到了甲方和設計方的一致贊同。向支持西部探礦工程 的同仁致敬總第82期2003年第3期 西部探礦工程WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERINGseries No.82Mar.2003 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.
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