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【摘 要】王村干渠倒虹吸位于南阳市王村乡大井村，因当地灌溉渠与南水北调渠道交叉，而修建的一个灌溉建筑物，本文通过对南水北调南阳一标王村干渠倒虹吸的充水试验方法与试验过程的分析研究,取得用以指导充水试验施工的工艺参数。
【关键词】南阳一标；王村干渠倒虹吸；充水试验
1 工程概况
王村干渠原为南阳市大井村一条灌溉渠道，在桩号TS89+374处与南水北调渠道交叉，成127.440夹角，设计采用倒虹吸形式下穿南水北调主干渠；建筑物总长251.92m，管身段水平长度135.75m，进出口渐变段长度8.64，进口连接渠段长度6m，出口连接渠段长度92.89m。
2 编制依据
2.1 （2011）长南河委设计规字第029号：《关于南阳各标段总干渠穿渠倒虹吸及涵洞充水检验施工技术要求的通知》；
2.2 中线局工〔2011〕113号文：《关于对南水北调中线干线工程穿渠建筑物进行充水检验的通知》。
3 施工准备
3.1 管身段已全部施工完成，最后一仓砼施工时间为2011年11月1日，距离现在30天；满足设计要求：充水检验时，被检验箱涵砼最短龄期不少于15天，砼强度指标不低于设计强度的90%。
3.2 管身段2处缺陷已按照《混凝土结构质量缺陷及裂缝处理技术规定》（试行）的要求备案，根据监理批复的方案处理完毕、并通过验收。
3.3 完成伸缩缝密封胶充填。
4 施工方案
4.1 检测要求
4.1.1 根据设计要求：检漏水位为134.32m；
4.1.2 充水检验部位为管身砼质量和永久缝止水施工质量；
4.1.3 充水检验保压时间不小于72小时。
4.2 检测内容
4.2.1 箱涵永久缝止水带是否渗漏；
4.2.2 箱涵砼裂缝修补质量是否满足要求；
4.2.3 砼外表面是否存在湿润区；
4.2.4 箱涵底面与垫层砼之间是否有水渗出。
4.3 检测合格标准
经检验箱涵永久缝止水无渗漏、箱涵砼裂缝及其它缺陷已按设计要求进行了处理无渗漏现象、箱涵外表面无其它湿润区、箱涵底面与垫层砼之间无水渗出。
4.4 充水围堰布置方案
在进出口侧做“八”字形土围堰，与进出口未开挖边坡及管身形成封闭圈；土围堰采用陆营取土场弱膨胀土人工分层夯实，夯实要求同渠堤填筑工程；围堰顶宽0.5m，边坡坡比1:1，围堰轴线与管身轴线成300夹角。
围堰防水措施：a、临水侧敷设复合土工膜；b、围堰在管身孔内部分采用钢板围挡，钢板与土体之间敷设土工膜防渗；c、采用150g/m2-0.3mm-150g/m2两布一膜复合土工膜作为防渗材料，布为宽幅（幅宽大于5m）聚酯长丝针刺土工布；d、围堰填筑土料采用粘性土，渗透系数为10-5～10-8；e、围堰完成后，距离背水侧坡脚30cm，人工开挖一条30*30cm的矩形排水沟，并在靠近坡脚处设置集水井。
4.5 围堰稳定性验算
本工程围堰土料来自渠道开挖料，根据试验室的实验数据，取围堰填土容重γ=20KN/M³ ，内摩擦系数f=0.25；
4.5.1 围堰的抗滑稳定验算
故抗滑稳定满足要求。
4.5.2 围堰抗倾覆稳定验算
倾覆力矩:
抗倾覆力矩：
故抗倾覆验算满足要求。
4.5.3 边坡稳定验算
取围堰填土的粘聚力c=10KN/M³、内摩擦角为27°；根据试验室实验数据，取浮容重γ'=12.2KN/M³，自然条件下容重γ=20KN/M³,饱和容重=22KN/M³；
采用瑞典条分法：由坡角为45°可得坡底角为28°、坡顶角为38°，由此确定最可能发生滑坡的圆弧线如图，将滑坡块等分成10条，每条宽0.30942m，由图得圆弧线L=3.95m；根据公式：
侵润线之上的取土自然条件下容重γ=20KN/M³，在侵润线和背水面地下水位之间取饱和容重=22KN/M³（滑动体不存在在背水面地下水位以下的部位)，分别代入每一条土体的重度和圆弧切线与垂线夹角 得：
故围堰边坡稳定满足要求。
瑞典条分法计算图例
4.6 水源
由于王村干渠无水，本工程水源从1#营地的水井中抽取，洒水车运输至现场。
4.7 充水要求
4.7.1 本工程为单榀箱涵，一次完成充水试验，充水速率控制在2m/h以内。
4.7.2 充水及充水保压期间，安排专人值班，加强监视。
4.7.3 由于本工程使用水源为可饮用水，无污染，充水完成后用水泵直接将水抽排至原沟渠。
4.7.4 沿基坑四周填筑土围堰，防止外来水汇入基坑。
4.8 检测频次
4.8.1 根据设计要求，本次充水检验时间为72小时。
4.8.2 充水过程中，围堰处、管身两端及中间各安排一人，观察是否有异常现象发生。
4.8.3 充水后3小时内观测人员不间断巡查，每半小时记录一次检查结果（期间若出现异常，随发现随记录）；3小时～第一天其余时间，2个小时检测记录一次；第二天、第三天每3个小时检测记录一次。
4.8.4 期间派专人注意水位高程是否符合要求。
4.9 放水
由于本工程试验水源来自地下深井水，充水试验完成后，可采用自吸泵直接抽排至原沟渠中，防水速率同充水速率，控制在2m/h以内。
4.10 安全应急措施
4.10.1 成立应急救援小组
4.10.2 充水及充水保压期间发生围堰溃决时，首先及时疏散人员机械确保人员安全；另外本工程基坑开挖时，根据临时排水沟设置及施工需要，管身与边坡坡脚间有2m宽的空间，经计算发生溃坝时，以上空间能够容纳施工用水，但为避免坡脚积水，引起边坡坍塌，现场配置6台75kw水泵，以备应急。
4.10.3 充水及充水保压期间，围堰发生少量渗水时，根据现场地形人工挖取导渗沟集水井，并及时将集水井中的积水抽排至原沟渠中。
4.10.4 充水及充水保压期间，若发现管身有渗水时，立即接通水泵，将管身中水尽快抽排至原沟渠。
4.10.5 现场医药器具到位，随时用于伤员的临时抢救。
5 结束语
本文通过分析充水试验的工艺过程、检测方法以及试验中围堰稳定性计算论证，为指导日后现场充水试验施工奠定了技术基础。
【关键词】南阳一标；王村干渠倒虹吸；充水试验
1 工程概况
王村干渠原为南阳市大井村一条灌溉渠道，在桩号TS89+374处与南水北调渠道交叉，成127.440夹角，设计采用倒虹吸形式下穿南水北调主干渠；建筑物总长251.92m，管身段水平长度135.75m，进出口渐变段长度8.64，进口连接渠段长度6m，出口连接渠段长度92.89m。
2 编制依据
2.1 （2011）长南河委设计规字第029号：《关于南阳各标段总干渠穿渠倒虹吸及涵洞充水检验施工技术要求的通知》；
2.2 中线局工〔2011〕113号文：《关于对南水北调中线干线工程穿渠建筑物进行充水检验的通知》。
3 施工准备
3.1 管身段已全部施工完成，最后一仓砼施工时间为2011年11月1日，距离现在30天；满足设计要求：充水检验时，被检验箱涵砼最短龄期不少于15天，砼强度指标不低于设计强度的90%。
3.2 管身段2处缺陷已按照《混凝土结构质量缺陷及裂缝处理技术规定》（试行）的要求备案，根据监理批复的方案处理完毕、并通过验收。
3.3 完成伸缩缝密封胶充填。
4 施工方案
4.1 检测要求
4.1.1 根据设计要求：检漏水位为134.32m；
4.1.2 充水检验部位为管身砼质量和永久缝止水施工质量；
4.1.3 充水检验保压时间不小于72小时。
4.2 检测内容
4.2.1 箱涵永久缝止水带是否渗漏；
4.2.2 箱涵砼裂缝修补质量是否满足要求；
4.2.3 砼外表面是否存在湿润区；
4.2.4 箱涵底面与垫层砼之间是否有水渗出。
4.3 检测合格标准
经检验箱涵永久缝止水无渗漏、箱涵砼裂缝及其它缺陷已按设计要求进行了处理无渗漏现象、箱涵外表面无其它湿润区、箱涵底面与垫层砼之间无水渗出。
4.4 充水围堰布置方案
在进出口侧做“八”字形土围堰，与进出口未开挖边坡及管身形成封闭圈；土围堰采用陆营取土场弱膨胀土人工分层夯实，夯实要求同渠堤填筑工程；围堰顶宽0.5m，边坡坡比1:1，围堰轴线与管身轴线成300夹角。
围堰防水措施：a、临水侧敷设复合土工膜；b、围堰在管身孔内部分采用钢板围挡，钢板与土体之间敷设土工膜防渗；c、采用150g/m2-0.3mm-150g/m2两布一膜复合土工膜作为防渗材料，布为宽幅（幅宽大于5m）聚酯长丝针刺土工布；d、围堰填筑土料采用粘性土，渗透系数为10-5～10-8；e、围堰完成后，距离背水侧坡脚30cm，人工开挖一条30*30cm的矩形排水沟，并在靠近坡脚处设置集水井。
4.5 围堰稳定性验算
本工程围堰土料来自渠道开挖料，根据试验室的实验数据，取围堰填土容重γ=20KN/M³ ，内摩擦系数f=0.25；
4.5.1 围堰的抗滑稳定验算
故抗滑稳定满足要求。
4.5.2 围堰抗倾覆稳定验算
倾覆力矩:
抗倾覆力矩：
故抗倾覆验算满足要求。
4.5.3 边坡稳定验算
取围堰填土的粘聚力c=10KN/M³、内摩擦角为27°；根据试验室实验数据，取浮容重γ'=12.2KN/M³，自然条件下容重γ=20KN/M³,饱和容重=22KN/M³；
采用瑞典条分法：由坡角为45°可得坡底角为28°、坡顶角为38°，由此确定最可能发生滑坡的圆弧线如图，将滑坡块等分成10条，每条宽0.30942m，由图得圆弧线L=3.95m；根据公式：
侵润线之上的取土自然条件下容重γ=20KN/M³，在侵润线和背水面地下水位之间取饱和容重=22KN/M³（滑动体不存在在背水面地下水位以下的部位)，分别代入每一条土体的重度和圆弧切线与垂线夹角 得：
故围堰边坡稳定满足要求。
瑞典条分法计算图例
4.6 水源
由于王村干渠无水，本工程水源从1#营地的水井中抽取，洒水车运输至现场。
4.7 充水要求
4.7.1 本工程为单榀箱涵，一次完成充水试验，充水速率控制在2m/h以内。
4.7.2 充水及充水保压期间，安排专人值班，加强监视。
4.7.3 由于本工程使用水源为可饮用水，无污染，充水完成后用水泵直接将水抽排至原沟渠。
4.7.4 沿基坑四周填筑土围堰，防止外来水汇入基坑。
4.8 检测频次
4.8.1 根据设计要求，本次充水检验时间为72小时。
4.8.2 充水过程中，围堰处、管身两端及中间各安排一人，观察是否有异常现象发生。
4.8.3 充水后3小时内观测人员不间断巡查，每半小时记录一次检查结果（期间若出现异常，随发现随记录）；3小时～第一天其余时间，2个小时检测记录一次；第二天、第三天每3个小时检测记录一次。
4.8.4 期间派专人注意水位高程是否符合要求。
4.9 放水
由于本工程试验水源来自地下深井水，充水试验完成后，可采用自吸泵直接抽排至原沟渠中，防水速率同充水速率，控制在2m/h以内。
4.10 安全应急措施
4.10.1 成立应急救援小组
4.10.2 充水及充水保压期间发生围堰溃决时，首先及时疏散人员机械确保人员安全；另外本工程基坑开挖时，根据临时排水沟设置及施工需要，管身与边坡坡脚间有2m宽的空间，经计算发生溃坝时，以上空间能够容纳施工用水，但为避免坡脚积水，引起边坡坍塌，现场配置6台75kw水泵，以备应急。
4.10.3 充水及充水保压期间，围堰发生少量渗水时，根据现场地形人工挖取导渗沟集水井，并及时将集水井中的积水抽排至原沟渠中。
4.10.4 充水及充水保压期间，若发现管身有渗水时，立即接通水泵，将管身中水尽快抽排至原沟渠。
4.10.5 现场医药器具到位，随时用于伤员的临时抢救。
5 结束语
本文通过分析充水试验的工艺过程、检测方法以及试验中围堰稳定性计算论证，为指导日后现场充水试验施工奠定了技术基础。