陕京四线穿越地下水大幅上涨问题

陕京四线输气管道工程线路工程EPC总承包 (第四标段) 张家口市宣化县段EDB001-001~EDB002号桩G6京藏高速穿越位于河北省张家口市宣化县顾家营镇黑山底村以西偏北约0.55km处, 拟采用顶管方式穿越, 穿越长度128.7m。

陕京四线输气管道工程线路工程EPC总承包 (第四标段) 张家口市宣化县段EDB001-001~EDB002号桩G6京藏高速穿越位于河北省张家口市宣化县顾家营镇黑山底村以西偏北约0.55km处, 两侧为农田、草地, 交通情况较差。

宣化县段沿线属寒温带大陆性季风气候区, 四季分明, 雨热同季, 昼夜温差大, 夏季凉爽。地区平均气温7.6℃, 极端最高气温39.1℃, 极端最低气温-25.8℃, 年最大降水量563.9mm, 年最小降水量240.0mm, 年均降水量400.0mm, 蒸发量1939.5mm, 平均风速3.6m/s, 最多风向NW, 最大冻深150cm, 年均日照时间2906.0h。

根据国家标准《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2011) 附录F, 拟建管道沿线标准冻结深度1.30m。

宣化县境内管道主要沿洋河两岸河谷盆地敷设, 该区域为富水区, 地下水类型为浅层孔隙水。拟建穿越处勘探深度范围内未见地下水。

拟建管道穿越场地在地貌单元上为河流阶地地貌, 穿越处两侧高差较小, 海拔高程介于588.50m~590.11m之间, 路面与两侧地面高差0.80m~2.50m, 穿越两侧为农田、草地。

根据钻探揭露、室内试验、原位测试成果综合分析, 场地土层均为第四系覆盖层, 现将场地各岩土层特征从上至下分述如下:

第1-1层杂填土:杂色, 结构松散, 稍湿, 主要由黏性土、碎石、建筑垃圾组成, 堆填时间小于5年。该层仅分布于1#钻孔, 层厚0.50m。

第1层粉质黏土:黄褐色, 坚硬状态, 干强度、韧性中等, 稍有光泽, 摇震反应无。该层分布普遍, 2#钻孔未揭穿, 最大揭露厚度8.00m。

第2层细砂:黄褐色, 稍密, 稍湿, 矿物成分以石英、长石为主, 局部揭露为粉砂或粗砂。该层2#孔缺失, 揭露层厚2.20m。

第3层砾砂:黄褐色, 中密, 稍湿, 矿物成分以石英、长石为主。该层2#孔缺失, 揭露层厚2.20m。

第4层角砾混卵石:灰褐色, 中密~密实, 稍湿, 混粒径20mm~50mm的卵石, 母岩成分以玄武岩为主, 卵石含量约30%。该层2#孔缺失, 本次勘察勘探孔最大深度10.00m, 未揭穿该层, 最大揭露厚度为3.80m。

勘察期间勘探深度范围内未见地下水。但是在施工期间进行地下水量测, 地下水深度约5.00m, 水位差近5m。根据区域水文资料, 地下水年变幅仅为1.00m~2.00m。本次对水位上涨幅度超过年变幅的问题进行分析。

通过对勘察报告的了解, 勘察时间为2016年8月22日, 为非灌溉期, 灌溉水已经基本下渗。而施工时间为2017年6月, 正处于灌溉期, 通过对附近的环境进行了解, 由于穿越位置两侧为农田, 同时场地附近有灌溉沟渠, 施工期间附近的灌溉用水对穿越位置的地下水进行了侧向补给, 导致地下水位大幅上升, 远高于平时正常的地下水位。同时, 根据地层情况, 由于第1层粉质黏土为弱透水层, 分布普遍且不均匀, 厚度较大, 这在地表处形成一个隔水层, 使地表灌溉的水停留在隔水层处, 下渗速度较慢, 导致水位下降较慢, 这也使得施工期间在5.00m处就遇到地下水, 与勘察报告有所出入。

综合两方面因素, 陕京四线输气管道工程线路工程EPC总承包 (第四标段) 张家口市宣化县段EDB001-001~EDB002号桩G6京藏高速穿越的地下水大幅上升的原因是由灌溉期侧向补给和地层第1层粉质黏土的隔水作用共同形成。施工时应根据当地的自然环境对可能发生的情况进行预测, 保证施工质量和安全。

摘要：陕京四线输气管道工程是把西部气引入以北京为中心的华北地区, 以适应华北地区及管道沿线地区对天然气快速增长的需要, 满足2020年张家口市举办冬奥会对清洁能源的需求。其中张家口市宣化县段EDB001-001EDB002号桩G6京藏高速穿越在勘察阶段未见地下水, 在施工期间却出现地下水大幅度上涨的情况, 根据勘察报告及现场条件分析, 对地下水大幅度上涨的情况进行分析。

关键词：穿越,地下水,施工质量,安全

参考文献

[1] 中华人民共和国建设部.岩土工程勘察规范GB50021-2001[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[2] 中华人民共和国建设部.油气田及管道岩土工程勘察规范GB50568-2010[S].北京:中国建筑工业出版社, 2010.

[3] 陕京四线输气管道工程线路工程EPC总承包 (第四标段) 张家口市宣化县段EDB001-001~EDB002号桩G6京藏高速穿越岩土工程勘察报告[M].2016.