合陽縣百良水庫灌區(qū)總干渡槽改造施工方案

劉 莉

（合陽縣水利工程普查辦公室 陜西 合陽 715300）

1 概況

位于關(guān)中平原東部的合陽縣，總面積1437km2，人口45萬人。百良水庫灌區(qū)位于合陽縣城西北17km的百良鎮(zhèn)，以百良水庫為水源，灌溉百良鎮(zhèn)莘村、段家莊、岳莊等17個(gè)行政村的1.2萬畝農(nóng)田（有效灌溉面積），工程于1974年動(dòng)工修建，1977年竣工投入運(yùn)行，34年來累計(jì)抽水約2600萬m3，為灌區(qū)農(nóng)作物增產(chǎn)豐收發(fā)揮了巨大的作用。灌區(qū)人口1.4萬人，由于具備灌溉條件，灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本條件得到改善，農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整較快，糧食產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)作物種植比例大幅度提高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，百良水庫灌區(qū)2008年人均收入2410元，較周邊旱塬區(qū)人均收入高20%的以上，百良水庫灌區(qū)的作用和地位是顯而易見的。

2 干渠渡槽現(xiàn)狀及存在問題

總干渠渡槽位于一級(jí)泵站上游800 m，系跨溝建筑物，長(zhǎng)108 m，共12跨，單跨跨度9 m，排架為單支砼排架，最大高度32 m，渡槽比降1/1000。渡槽設(shè)計(jì)流量0.7m3/s。為現(xiàn)澆U型砼薄殼結(jié)構(gòu)，襯砌內(nèi)徑R=0.6 m，比降1/1000，襯深1.4 m，壁厚12cm，口寬1.6 m。由于維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用投入不足，加之施工質(zhì)量差，經(jīng)過30余年的運(yùn)行，渡槽運(yùn)行表現(xiàn)的主要問題是滲漏嚴(yán)重，外殼在運(yùn)行時(shí)呈浸濕狀態(tài)，槽殼接頭最大滲漏量5L/s～10 L/s，槽身普遍漏水，嚴(yán)重影響正常輸水。長(zhǎng)期滲漏造成排架基礎(chǔ)形成沖刷坑，危及排架和行水安全，同時(shí)造成輸水損失，急需對(duì)總干渠1+300～1+408段U型渡槽槽殼進(jìn)行拆除并更新改造，以達(dá)到提高效率、減少損耗的目的。

3 更新改造的必要性

3.1 是發(fā)揮工程效益、節(jié)約能源的需要

百良水庫灌區(qū)設(shè)備老化失修，均為淘汰落后產(chǎn)品，不符合國(guó)家節(jié)能規(guī)范要求，長(zhǎng)期運(yùn)行造成水資源利用率低、損耗高，群眾水費(fèi)負(fù)擔(dān)重，應(yīng)盡快進(jìn)行更新改造。

3.2 是當(dāng)?shù)厝罕姲l(fā)展高效農(nóng)業(yè)脫貧致富的需要

項(xiàng)目區(qū)地下水資源匱乏，儲(chǔ)量少，開采困難，井深150 m以上，單井出水量?jī)H15m3/h～20m3/h。據(jù)氣象資料統(tǒng)計(jì)，近20年中，大旱平均三年一次，中旱兩年一次，發(fā)生冬春連旱7次，旱期持續(xù)多在百天以上，嚴(yán)重伏旱6次，嚴(yán)重的干旱導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收，造成當(dāng)?shù)厝罕娚罾щy。而項(xiàng)目區(qū)塬面寬闊，土壤肥沃，光熱資源充足，適合多種農(nóng)作物生長(zhǎng)，只要解決了農(nóng)田灌溉問題，就能加快農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，確保高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，提高當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娚钏健?/p>

3.3 是充分發(fā)揮百良水庫工程效益的需要

合陽縣百良水庫是一座以灌溉、供水為主，兼有防洪任務(wù)的Ⅳ等小（1）型水利樞紐工程。水庫除險(xiǎn)加固工程已完成，可正常發(fā)揮效益，但百良水庫灌區(qū)均為抽水灌區(qū)，老化失修嚴(yán)重的一、二級(jí)泵站制約了百良水庫工程效益的發(fā)揮，也嚴(yán)重影響了灌區(qū)的農(nóng)田灌溉。渡槽改造工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目有U型渠道、渠系建筑物、抽水站等，由于當(dāng)?shù)亟ㄖ牧县S富，不存在施工方面的困難。

4 水文地質(zhì)

該項(xiàng)目區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季冷暖變化分明，春暖干旱，夏熱多雨，秋季涼爽，冬冷少雪，最大凍土深度50cm。工程區(qū)河谷兩岸地下水按埋藏條件分為孔隙潛水和基巖裂隙水，孔隙潛水含水層為黃土、黃土狀壤土和砂礫石，主要補(bǔ)給來源為大氣降水；基巖裂隙水含水層為二迭系砂頁巖互層，受大氣降水和孔隙潛水補(bǔ)給，以泉水形式向河谷排泄。

本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造上位于渭河斷陷盆地北部邊緣地帶，受祁呂賀山字型構(gòu)造體系的影響，基底構(gòu)造比較復(fù)雜；工程區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)全新統(tǒng)活動(dòng)斷裂，巖層產(chǎn)狀平緩，傾向S W，傾角3°～8°。新構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)較弱，根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)劃分，工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度a=0.15 g，相應(yīng)的地震基本烈度Ⅶ度。站址處出露地層均為第四系地質(zhì)，風(fēng)積黃土層深厚，黃土具有濕陷性，屬自重濕陷性黃土，黃土濕陷起始?jí)毫?5kPa，滲透系數(shù)6.3×10-5cm/s，地基承載力12 t/m2。

5 渡槽改造建設(shè)施工設(shè)計(jì)

5.1 施工條件

工程所在地多年平均降雨量553mm，7月～9月份降水量占全年的50%～60%，年平均氣溫13.1℃，極端最高氣溫42.7℃，極端最低氣溫-18.2℃。所以施工期最好選擇在非汛期。施工場(chǎng)地周圍無可利用水源，施工用水需從百良水庫拉運(yùn)，拉運(yùn)距離2.1km。施工用電可從變壓器低壓側(cè)接引。工程所需外購的鋼材、水泥、炸藥等，在合陽縣或韓城市采購，運(yùn)至大壩施工現(xiàn)場(chǎng)。塊石、石子由合陽縣獨(dú)店石場(chǎng)供貨，運(yùn)距45km，砂子采用灞河砂，運(yùn)距185km。

5.2 施工組織管理

5.2.1 組織機(jī)構(gòu)及職責(zé)

由百良鎮(zhèn)政府組建更新改造建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)辦公室，辦公室下設(shè)工程、財(cái)務(wù)、綜合三個(gè)科室，共編制人員8人。

5.2.2 工程監(jiān)理

選擇或通過招標(biāo)方式確定有水利水電工程監(jiān)理資質(zhì)的監(jiān)理公司進(jìn)行工程監(jiān)理工作。根據(jù)國(guó)家政策法規(guī)和監(jiān)理合同進(jìn)行工程監(jiān)理的監(jiān)理單位，受建設(shè)單位（業(yè)主）委托，對(duì)工程項(xiàng)目的資金使用、形象進(jìn)度和工程質(zhì)量進(jìn)行全過程監(jiān)督控制，并協(xié)調(diào)建設(shè)單位和施工企業(yè)之間的關(guān)系。

5.2.3 招投標(biāo)管理和合同管理

按照《中華人民共和國(guó)招標(biāo)投標(biāo)法》，通過招投標(biāo)程序，選擇有資質(zhì)、有技術(shù)力量、有施工機(jī)械設(shè)備、有建設(shè)業(yè)績(jī)、有良好企業(yè)信譽(yù)和一定經(jīng)濟(jì)實(shí)力的施工企業(yè)參加投標(biāo)，優(yōu)先考慮水利水電專業(yè)施工隊(duì)伍。企業(yè)應(yīng)按照承包合同施工，確保進(jìn)度和質(zhì)量。

5.3 施工質(zhì)量管理

為了確保渡槽施工質(zhì)量，實(shí)施過程中，百良水庫管理站作為項(xiàng)目法人，必須按照國(guó)家計(jì)委、建設(shè)部、水利部的規(guī)定和有關(guān)規(guī)范，分別制定三制管理辦法，配備專職質(zhì)檢人員，制定必需的可操作的規(guī)章制度，加強(qiáng)檢查、監(jiān)督、考核，并與上級(jí)質(zhì)量監(jiān)督部門、監(jiān)理單位、施工單位及設(shè)計(jì)代表密切配合，共同抓好質(zhì)量工作。建設(shè)單位、施工企業(yè)和監(jiān)理單位都必須完善質(zhì)量保證體系，建立健全質(zhì)檢機(jī)構(gòu)，配備相應(yīng)專業(yè)的質(zhì)檢人員，堅(jiān)持隱蔽工程三方驗(yàn)收制度，堅(jiān)持初檢、中檢和復(fù)檢制度。

5.4 施工方法及要求

項(xiàng)目建設(shè)的主要內(nèi)容有U型渡槽、土方開挖、填筑，工程施工以機(jī)械作業(yè)為主，不能使用機(jī)械作業(yè)的由人工完成。

5.4.1 材料選用要求

水泥選用硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)不低于32.5 MPa。砂子、石子宜選用細(xì)度模數(shù)在2.5～3.0之間的中粗砂，應(yīng)當(dāng)潔凈，不含泥土等雜質(zhì)，使用前對(duì)砂子進(jìn)行沖洗，石子使用前應(yīng)當(dāng)沖洗干凈，不得使用風(fēng)化嚴(yán)重的石料，石子采用2級(jí)配。鋼筋在施工前應(yīng)進(jìn)行抽檢，I級(jí)鋼筋設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度不小于210 MPa，Ⅱ級(jí)鋼不小于310 MPa。

5.4.2 施工要求

（1）砼工程。對(duì)所選用的水泥、砂子、石子，應(yīng)委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行配合比試驗(yàn)，確定合理的配合比。砼一律采用機(jī)械拌合，不得使用人工振搗。

（2）砌石工程。砌石石料使用前，應(yīng)清洗泥土和水銹雜質(zhì)；砌石應(yīng)選用塊石，除符合原材料質(zhì)量要求外，其外觀應(yīng)基本呈六棱形，最小邊長(zhǎng)不小于25cm；砂漿配合比由試驗(yàn)確定，工地砂漿攪拌由機(jī)械完成；砌筑前應(yīng)放樣立標(biāo)，拉線砌筑，側(cè)墻采用鋪漿澆筑，做到平整、穩(wěn)定、密實(shí)、錯(cuò)縫；各砌層均應(yīng)坐漿，隨鋪漿隨砌筑，每層依次砌角石、面石，然后砌腹石，砌筑時(shí)應(yīng)看樣選料，修整邊角，選較平整的大塊石作面石，上下兩層石塊應(yīng)騎縫，內(nèi)外石塊交錯(cuò)搭接，砌筑時(shí)應(yīng)均衡上升，相鄰的砌筑高差和每日砌筑高度在1 m左右。

（3）土方工程。土方回填以人工為主，回填土壓實(shí)系數(shù)0.94。土方開挖以機(jī)械為主，選用1m3挖掘機(jī)挖土，10t自卸汽車運(yùn)土。渠道大部分段為挖方，設(shè)計(jì)選用1m3挖掘機(jī)挖土，10 t自卸汽車運(yùn)土，人工修整內(nèi)邊坡。在土方填筑時(shí)，首先進(jìn)行清基，清基線在設(shè)計(jì)坡腳線外30cm，徹底清除地面草皮、樹根、泥炭土、腐殖土，清基深度20cm。清基完成后，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行碾壓、整平，再進(jìn)行渠堤碾壓，施工過程中的鋪土厚度，碾壓遍數(shù)，土料最優(yōu)含水量等指標(biāo)由碾壓實(shí)驗(yàn)確定，要求每層鋪土厚度不大于20cm，填土壓實(shí)系數(shù)不小于0.94，機(jī)械行走方向與水流方向平行，相鄰作業(yè)面碾壓搭接寬度不小于0.5 m，機(jī)械碾壓不到的地方應(yīng)采用夯具用連環(huán)套打法夯實(shí)，碾壓復(fù)工前，應(yīng)進(jìn)行刨面、灑水處理，使層間結(jié)合緊密，壓實(shí)土體不應(yīng)出現(xiàn)干松土、彈簧土、剪切破壞、光面等不良現(xiàn)象，同時(shí)，相鄰作業(yè)面應(yīng)均衡上升，以減少施工接縫。

5.5 施工占地及進(jìn)度管理

工程臨時(shí)占地主要有施工倉庫臨時(shí)占地、管溝開挖臨時(shí)占地，共計(jì)5畝。總工期12個(gè)月。在施工前，一定要制定合理可行的施工計(jì)劃。在施工過程中，嚴(yán)格執(zhí)行施工計(jì)劃，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，隨時(shí)解決問題，確保工程施工順利進(jìn)行。

6 結(jié)語

總干渠渡槽是百良灌區(qū)的中樞神經(jīng)，牽一發(fā)而動(dòng)全身，由于其多年帶病運(yùn)行，不僅漏水嚴(yán)重，威脅灌區(qū)安全行水，而且還加重了群眾用水負(fù)擔(dān)，浪費(fèi)了水資源。通過分析論述，必須對(duì)其進(jìn)行拆除，重新建設(shè)。建成后，應(yīng)跟進(jìn)維修管護(hù)工作，強(qiáng)化管理，以確保工程長(zhǎng)效安全運(yùn)行。