防护类型
整修土回填土浆砌石混凝土 钢筋 ( m3 ) ( m 3) ( m 3) ( m 3) ( kg)
城门形浆砌 石拱支法
0. 52 0. 26
1. 3--Fra bibliotek椭圆形混凝土 涵管防护
0. 13
0. 06
-
0. 32 17
预制混凝土 板支护
0. 51
0. 07
-
0. 38 16
备注 比较 推荐 比较
4 竖井防护技术措施
目前比较常见的竖井防护措施主要有两种: 矩形预制钢筋混凝土板、预制钢筋混凝土圆环( 见 图 3) 。竖井防护深度为从地面以下3 m 范围。现 分别介绍:
图 2 常见的三种暗渠 支护形式横断面图
预制混凝土板支护 采用两块预制板拼 接而 成, 具有施工条件相对好, 施工方便, 清淤、维护容 易等优点。但受力条件差, 对混凝土板的强度要求 高。
据 统计, 2003 年 5 月新疆现存坎儿井 1 784 条, 暗渠总长 5 272 km , 其中有水坎儿井 614 条, 总流量9. 58 m3/ s, 总控制灌溉 面积 17. 25 万亩; 与 1957 年( 吐鲁番地区 1 237 条) 和 1943 年( 哈密 地区 495 条) 坎儿井最多时相比, 已干涸坎儿井 1 170 条, 其中有 261 条坎儿井已被填平。
参考文献:
[ 1] 黄志信. 吐鲁番盆地的 坎儿井[ A ] . 干 旱地区坎儿井 灌溉国际学术论 文集[ C] . 乌鲁木 齐: 新疆 人民出版 社, 香港文化教育出版社. 1993. 8: 54-60.
[ 2] 李玉柱, 王 新. 对 改造 利用坎 儿井 有关 技术问 题的 探讨 [ A ] . 干 旱 地区 坎 儿 井 灌 溉 国 际 学术 论 文 集 [ C] . 乌鲁木 齐: 新 疆人 民出版 社, 香港 文化教 育出 版社. 1993. 8: 148-152.
( 2) 预制钢筋混凝土圆环衬砌加固形式: 第 一节钢筋混凝土圆环采用内径 d = 0. 8 m, 外径 D = 1. 1 m, 壁厚0. 15 m , 高度0. 3 m 的预制钢筋 混凝土圆环作为井座, 第一节以下圆环采用内径 d = 0. 8 m , 外径 D = 0. 96 m , 壁厚 0. 08 m , 高度
Abstract: Kar ez is bot h a kind o f ag e-o ld undergr ound w at er conservancy pro ject and a valuable cult ural legacy of hum an being . It has a hist ory nearly 2000 y ears. Karez is loo ked upon as “fo unt ain of lif e”by local people. But no w Kar ez is f acing t he fat e of fast dry ing up and dieing out f or t here are no ef fect ive prot ect ion m et hods, thereby m any of t he under drains and silos collapsed and w ere f illed up. According t o the analy ses f or t he manag em ent and f unct ioning of kares, in combinat ion w ith lo cal exper iences, some count ermeasures and advices f or impr oving on t he prot ect ion and reinf orcement of kar es under drains and silos are present ed in t he paper. Key words: Karez; Under drain; Silo; Pro t ection; Const ruct ion
目前推广较为普遍的是椭圆形混凝土涵管防 护: 按照运行管理和实施监测的要求, 椭圆形断面 混凝土管高度一般在 1. 6 m 左右, 以满足运行管 理人员通行的要求, 厚度 0. 08 m, 每段宽 0. 3 m , 为了保证混凝土管的安全稳定, 配置钢筋网, 并在 混凝土管中部和底部设置凹槽和凸块, 使相邻两 块混凝土管之间相互交错, 便于相邻两个混凝土 管之间相互咬合对齐, 防止发生相对错动移位。凹 槽深度 6 cm, 高度 6 cm, 宽度8 cm 。凸块长 5 cm , 高 5 cm , 宽度8 cm 。凸块和凹槽之间留一定缝隙,
目前暗渠支护主要有 3 种形式: 城门形浆砌 石拱支法、椭圆形混凝土涵管防护、预制混凝土板 支护。具体形式见图 2。
城门形浆砌石拱支法断面为城门形状, 采用 浆砌石衬砌, 根据当地粗骨料储藏丰富的特点, 可 就地取材, 较为经济, 但坎儿井工程施工是在地下 进行, 浆砌石体积较大, 给施工带来很多困难。
图 3 常见的坚 井加固横断面图
( 1) 矩形预制钢筋混凝土板衬砌加固形式: 竖井口净尺寸长×宽= 1. 5 m ×0. 6 m, 钢筋混凝 土 板 分 两 块 预 制, 长 边 尺 寸: 长 × 宽 × 厚 = 1. 66 m ×0. 3 m ×0. 08 m , 短边尺寸: 长×宽×厚 = 0. 76 m×0. 3 m ×0. 08 m。长边和短边互相穿 插, 互相制约。板内配有钢筋网以加强强度。盖板 采用长 ×宽×厚= 0. 8 m ×0. 7 m ×0. 06 m 的 2 块钢筋预制混凝土板组成。此种方式的优点是 施工方便, 制作工艺简单, 受力条件好, 运行管理 方便。
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西北水力发电
第 21 卷
0. 3 m 的预制钢筋混凝土圆环对竖井口进行保护 的措施。如下图所示。环内配有钢筋网以加强强
度。盖板采用半径0. 45 m 的圆形钢筋混凝土板并
嵌在井座内。此种方式制作工艺简单, 受力条件 好, 但施工有难度, 运行管理不方便。
以上二种竖井加固类型的单位长度工程量及
经济指标比较情况详见表 2。
( 3) 竖井预制混凝土板安装。根据设计要求, 竖井防护采用矩形混凝土板, 衬砌高度为 3 m, 本 项目工程所需 的混凝土由 0. 4 m3 拌和机搅拌, 2. 5～3. 5 t 自卸车运到工地, 经人工转运送至浇 注槽内, 小型震动棒振捣。运输采用 3. 5 t 汽车运 输至现场, 人工抬运, 人工吊装衔接, 预制混凝土 板之间不勾缝处理。
表 2 竖井加固每节( 30 cm) 工程量对照表
加固类型
整修土 回填土 混凝土 ( m3) ( m3) ( m3)
矩形预制钢筋 混凝土板衬砌 0. 52 0. 49 0. 12
预制钢筋混凝 土圆环衬 砌
0. 23
0. 25
0. 08
钢筋 ( kg ) 5. 7
5. 2
备注 比较 推荐
注: 上述工程量中包括盖板和井台的工程量。
出了今后坎儿井暗渠和竖井防护加固的改进对策和建议。
关键词: 坎儿井; 暗渠; 竖井; 防护; 施工
中图分类号: T V523
文献标识码: B
1 概 述
坎 儿井是 维吾 尔语 “k ar ez ”的 音译。坎 儿井 是 新疆勤劳智慧的各族劳动人民, 根据本地自然条 件、水文地质特点创造出来的一种特殊的地下水 利工程设施, 是在第四纪地层中, 自流引取地下水 的工程设施, 人们形象地喻之为“地下长城”。
( 新疆水利水电科学研究院, 新疆 乌鲁木齐 830049 )
摘 要: 坎儿井是一项古老的地下水利工程设施和人类宝贵的文化遗产, 但由于大部分坎儿
井未采取有效的防护措施, 致使坎儿井暗渠、竖井坍塌淤堵, 进而正面临着急速干涸以至消亡
的境地。本文通过分析坎儿井运行管理方面存在的问题, 结合当地已取得的一些成功经验, 提
The Protection Methods and Construction Techniques for Under Drain and Silo of Karez
GUAN Do ng -hai, JIANG Bo, CHEN Zhi-qing ( T he Inst it ut e o f Hydraulic and H ydro -electr ic Science in Xinjiang , Xinjiang Urumqi 830049, China)
对于暗渠内壁整修, 一般人工开挖, 小型风镐 配合, 人工装运弃土弃渣, 提升机竖井提升运土,
运到竖井附近凹陷处弃渣填平。根据暗渠防护设 计要求, 目前坎儿井暗渠尺寸基本上为宽 0. 5 m , 高 1. 6 m 的椭圆形结构, 对暗渠宽度不足 0. 6 m 的必须扩宽至 0. 8 m, 暗渠最终渠深整修高度必 须达到 1. 8 m, 暗渠内侧扩宽整修多余土方, 采取 边开挖边清淤的方式, 及时清运出去。
2 坎儿井结构
坎儿井主要由暗渠、竖井、明渠以及涝坝等几 部分组成。暗渠是坎儿井的主要组成部分, 根据作 用的不同分为集水段和输水段。集水段的作用就 是截取和汇集地下水, 是坎儿井的源头; 输水段是 暗渠输水通道, 把集水段汇集的地下水引出地面。 明渠是把从暗渠出来的地下水引入储水涝坝。涝 坝的主要作用就是调配坎儿井水, 使坎儿井水得
( 2) 暗渠廓道椭圆型混凝土拱圈预制安装。 1 m3挖掘 机装骨料, 10 t 自卸 车运输堆存, 采用 0. 4 m 3拌和机制备, 放入预制槽内, 并用小型震动 棒振捣; 运输采用 3. 5 t 汽车运输至现场, 提升机 竖井吊运到暗渠内, 人工抬运, 人工安装衔接, 拼 接时将拱圈接合部一侧的三个凹槽与之对应的三 个凸块相对齐, 以防止错缝移位, 拱圈之间不勾缝 处理。
明, 缺乏系统、有效的管理机制。∀ 当地部分群众 环境保护意识淡薄, 倾倒垃圾、丢弃废物, 污染了 水源。