南水北调中线总干渠高地下水位内排渗控研究.pdfVIP

第41卷 第 16期 人 民 长 江 Vo1．41，No．16 2010 年 8月 Yangtze River Aug．， 2010 文章编号：1001—4179l2010)l6—0055—04 南水北调中线总千渠高地下水位内排渗控研究 黄 炜 ，肖万 格 ，姚 雄2 (1．长江勘测规划设计研 究院 规划处 ，湖北 武汉430010； 2．南水北调 中线干线工程建设管理局，北京 100038) 摘要 ：南水北调 中线工程总干渠渠线长，沿线工程地质、水文地质条件复杂 ，部分输水明渠地下水位高于渠底 高程 ，通过设置砂砾料排水垫层、透水软管及逆止阀等工程措施将地下水排 向渠 内，以消除或减轻地下水压力 对渠道稳定的不利影响。高地下水位渗控设计是确定不 同工程地质、水文地质条件下排水垫层厚度、透水软 管及逆止 阀布置方式的前提 ，是高地下水位渠段地下水内排设计 的一项重要 内容 。结合南水北调 中线总干渠 高水位渠道渗控设计实例，分析了高地下水位 内排渗控设计方案的影响因素，对高地下水位 内排渗控措施布 置原则、渗控设计 的一般程序 、渠道衬砌板抗浮稳定性分析方法以及地基渗透稳定性分析方法进行 了探讨 ，研 究成果可供高地下水位渠道的渗控设计借鉴参考。 关 键 词 ：地下水位 ；渗控设计 ；抗浮稳定 ；大型渠道 ；南水北调 中线一期工程 中图法分类号 ：TV67 文献标志码 ：A 南水北调中线总干渠设计方案中，输水 明渠为全 渠道水位时，逆止阀受压开启 ，地下水排人渠道 ；当地 断面衬砌结构 ，采用 C20混凝土现浇而成。渠坡衬砌 下水位低于渠道水位时 ，逆止阀复位关 闭，避免渠水外 板厚 10cm，渠底厚 8cm，坡脚部位设置齿墙 以提高渠 渗。由于此类渠段地下水位很少出现低于渠道设计水 坡衬砌板的抗滑稳定性 ，衬砌板下铺设复合土工膜进 位的情况 ，因此一般不会 出现因逆止阀性能下降而导 行防渗。 致渠水外渗的问题 。 总干渠沿线水文地质情况各异 ，局部渠段位于高 为加强排水效果 ，排水垫层 由强透水性的砂砾料 地下水位区。通过采取工程措施消除地下水对渠道衬 或 中粗砂组成，厚度根据具体渠段水文地质条件确定， 砌板的不利影响是渠道设计 中的一项重要内容。通过 一 般为 10cm。为降低逆止阀淤堵 的可能性 ，将逆止 经济比较 ，采取将渠道外高地下水排 向渠 内来保证衬 阀设置在渠坡及渠底中心，其 中渠坡采用拍门逆止阀， 砌板稳定性的方法较其他如加大衬砌板结构厚度的方 其下缘距渠底 5em，渠底采用球形逆止 阀，布置在渠 法更具经济合理性。对地下水位高于渠 内运行水位 的 底 中心。逆止阀通过三通管与纵向透水软管连接。透 深挖方渠段，若地下水水质较好 ，一般通过设置排水垫 水软管内侧为钢丝骨架 ，外侧为纤维缠绕粘结。透水 层 、透水软管及逆止阀将地下水排 向渠内。 软管通过垫层汇集地下渗水 ，并经逆止阀将水排入渠 针对总干渠沿线复杂的工程地质、水文地质条件， 道。内排方案布置如图 1所示。 通过渗控设计，合理布置透水软管及逆止阀等 内排渗 2 渗控设计 控措施 ，保障渠道结构抗浮稳定，这是渠道设计的重要 内容。 渗控设计主要是根据具体渠段 的工程地质、水文 地质条件 ，通过渗流分析 ，选择合适的垫层材料及透水 l 高地下水位内排渗控措施 软管