1、文章编号:10045716(2003)034101中图分类号:TU744 文献标识码:B关于高寒冻胀区供水管道工程施工方案的探讨张德生,王显忠(大雁工程勘察测绘有限责任公司,内蒙古 海拉尔021122)摘 要:介绍了高寒冻胀区供水管道工程施工方案的确定及对供水管道材料的选择和浅埋中应注意的问题。关键词:高寒冻胀区;供水管道;地质条件;施工方案 我单位受陈旗农水渔业局的委托,负责施工陈旗鄂温克苏木人畜管道供水工程。该项工程主要由供水泵站、水源地保护区、1166m输配水管道三处供水点、两座渗水井和两座阀门井六部分组成,定时供水。此项工程虽然由呼盟水利水电勘测设计院设计,但目前看来,在高寒冻胀区浅埋
2、铺设定时供水管道在我国还是第一次尝试,因此没有类似工程成功的相关经验,这就促使我们要对其地理环境、水文地质与工程地质条件进行更深层的研究,以确保施工安全正常进行。1 施工区自然地理与水文地质背景1.1 气象施工区位于东经1200500,北纬494730,属寒温带大陆性气候,气温较低。冬季漫长而寒冷、夏季短而炎热,最高气温37.7,最低气温-48,多年平均气温-2.3。季节冻土层深度一般为3.0m左右,并存在岛状多年冻土。1.2 地形地貌施工区属于山间沟谷平原,平均海拔高度为670m,西北、西南均为低山丘陵区,东南相对开阔,与莫勒格尔河阶地衔接。1.3 水文地质与工程地质施工区第四系地层主要为全
3、新统冲积层,从上到下由黄褐色含砾亚粘土、砾砂、亚粘土、泥砾交替组成。该区草原植被发育,利于降水渗入,形成浅层地下水,平均水位埋深在1.6m左右。2 不良地质条件对施工区水文地质与工程地质条件进行详细研究不难发现,该区上部为平均厚1.6m的黄褐色含砾亚粘土,水位埋深只有1.6m的砾砂含水层,是高寒区冬季出现强冻胀(冻害)最直接原因,所以作业区大多数居民住房墙体都出现了不同程度的裂纹,冬季地表裂隙宽达0.1m、深达1.5m。3 施工方法3.1 供水管道管材的选择由于设计供水管路浅埋,既要保温又要防水。所以该供水管路只能平均埋深在1.5m左右,采取换土的方法只能解决切向冻胀力,而不能解决法向冻胀力,
4、因此脆性管材不能使用,经过对各种管材性能指标的对比,最后采取了抗变形能力强、拗性大的无毒聚氯乙烯管。为了解决纵向可能出现的胀缩性问题,选用了具有1cm伸缩性的承插式接头(14m长1个)。3.2 换土考虑该区冬季漫长、温差幅度大、地下水埋藏浅,采用了回填工程砂来彻底根除切向冻胀力。3.3 保温由于定时供水,防止冬季浅部土层温度太低(-10 以下)出现管内水结冻、挂蜡现象,另外还能缓冲强冻害可能给供水管路带来的破坏,采用了6cm厚的环氧树脂发泡保温和树脂类玻璃钢防水。3.4 排空水处理在漫长的冬季如何将定时排空水处理掉是一个非常大的难题。由于作业区水位埋藏浅,含水层渗透能力差,显然采用渗水井的方案
5、无法解决,且施工难度大。因此不得不采用渗水池方案,将原供水建筑面积25m2扩大到50m2,在一侧砌筑16m2的渗水池,深度挖到含水层为止。这样每次排空水水面上升0.2m,由于在室内,保温效果好,可以保证升高的水量有充足的时间渗入到浅部含水层,同时该方案还有一个后续手段,一旦将来渗水效果不理想,可以考虑在室内设一水箱,将排空水存入水箱做为牲畜水源。总之,在高寒冻胀区要想浅埋供水管路,对其地质条件研究和施工方案的采用必须要慎之又慎,以上探讨的施工方法能否成功还有待于实践的进一步检验,但就其机理分析的可行性和实际施工的可操作性得到了甲方和设计方的一致赞同。向支持西部探矿工程 的同仁致敬总第82期2003年第3期 西部探矿工程WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERINGseries No.82Mar.2003 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.
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