摘要：極旱荒漠地區(qū)，水資源極度匱乏，在鐵路路基施工中，對(duì)現(xiàn)有水資源進(jìn)行科學(xué)合理規(guī)劃、使用，確保路基填料達(dá)到最佳含水率，滿足路基施工規(guī)范要求，為極旱荒漠地區(qū)進(jìn)行鐵路路基施工提供可借鑒的施工經(jīng)驗(yàn)。

　　關(guān)鍵詞：極旱荒漠地區(qū)；水資源；路基施工

　　1工程概況

　　中鐵十七局集團(tuán)承建的蘭新鐵路第二雙線17標(biāo)地處甘肅省酒泉市瓜州縣柳園鎮(zhèn)鎮(zhèn)極旱荒漠地區(qū)，線路途經(jīng)地區(qū)為戈壁、荒灘，氣候干燥，降水少，蒸發(fā)量大，地下水資源匱乏。該地區(qū)年均氣溫8.8℃，平均日較差16.1℃，年較差35.3℃，極端最高氣溫42.8℃，極端最低氣溫-29.1℃；年均降水量45.7mm，年蒸發(fā)量3140.6mm，年相對(duì)濕度39-41％，無霜期138-146天；10m高度年平均風(fēng)速6.2m/s，40m高度年平均風(fēng)速7.57m/s。線路正線長104.679km。其中路基工程99.789km（含站場），地基處理設(shè)計(jì)86.32km，區(qū)間路基土石方1339.05萬m3；站場路基土石方54.79萬m3。

　　2施工過程中的節(jié)水方案

　　2.1施工情況調(diào)查本段地層主要為第四系全新統(tǒng)，上部覆土主要為砂類土、角礫土等，基巖為第三系泥巖、砂巖，二疊系玄武巖、凝灰?guī)r、千枚巖，奧陶系混合巖，震旦系大理巖、板巖、片巖，華里西期花崗巖。全線可用作路基合格填料的取土場較少且地處安西極旱荒漠自然保護(hù)區(qū)，取土和取水受到當(dāng)?shù)刈匀槐Ｗo(hù)區(qū)管理委員會(huì)限制。全線找的合格取土場共6處，平均運(yùn)距7km以上，最遠(yuǎn)運(yùn)距達(dá)15km，由于取土場較少且分布不均衡，運(yùn)距較遠(yuǎn)增加了運(yùn)輸過程中路基填料含水率的蒸發(fā)損失。為保證填筑、養(yǎng)護(hù)、地基處理的施工質(zhì)量，填料均按50公斤/方核算；養(yǎng)護(hù)用水；強(qiáng)夯、重夯地基處理初步估計(jì)用水量約220萬方，為此，我們邀請(qǐng)酒泉市水文局的專家，到現(xiàn)場勘察，幫我們選井位，力求通過打井取水解決水源問題，但一口井打到138米仍不見水。只能通過遠(yuǎn)距離汽車運(yùn)水和鋪設(shè)水管線路解決施工用水。

　　2.2水路管線的單獨(dú)設(shè)計(jì)本標(biāo)段地處極旱荒漠地區(qū)，生態(tài)極度脆弱，水資源極端匱乏，全線共發(fā)現(xiàn)水源4處，DK1024+500，離線路直線距離6km，每日供水量約有2000方；DK1036+300地處柳園鎮(zhèn)，可接自來水，鋪設(shè)水管供應(yīng)梁場制梁，部分可用于路基施工，日供水量約2000方；DK1046+700，離線路直線距離3km，日供水量約2000方；DK1097+300，離線路直線距離15km，日供水量約4000方。

　　考慮到DK1046+700至DK1097+300線路長度50km，全部用水車運(yùn)水不僅造價(jià)太高而且時(shí)間較慢，所以該段分別從水源地DK1097+300和DK1046+700向DK1080+000沿線路便道并行鋪設(shè)φ15cm水管兩條，考慮到全線地面落差及距離較遠(yuǎn)，每隔5km設(shè)增壓泵一臺(tái)。沿便道右側(cè)每2km設(shè)一個(gè)蓄水池，蓄水池為10m×5m×4m結(jié)構(gòu)，側(cè)壁用120mm磚墻砌筑到頂，內(nèi)壁抹2cm厚砂漿封閉，再用塑料布對(duì)底面及側(cè)壁進(jìn)行全封閉，每池可儲(chǔ)水200方，頂部用塑料布封蓋，防止水分蒸發(fā)。路基施工時(shí)在2km范圍內(nèi)，用水車就近取水進(jìn)行路基灑水碾壓和涵洞養(yǎng)護(hù)施工。

　　鋪設(shè)水路的工區(qū)設(shè)置專門的水路管理工班，負(fù)責(zé)對(duì)本工區(qū)內(nèi)的水路進(jìn)行每日檢查以及對(duì)抽水泵、發(fā)電機(jī)、增壓泵等設(shè)備的檢修維護(hù)。

　　2.3因地制宜，多渠道解決施工難題由于該地區(qū)日照溫差大，降水量少，蒸發(fā)量大，氣候干燥，所以路基填料天然含水率極低，一般在1%～2%之間，而根據(jù)擊實(shí)試驗(yàn)，該地區(qū)的填料的最佳含水率應(yīng)該在7%～9%之間，為了保證路基施工質(zhì)量，填料必須進(jìn)行補(bǔ)水。二、三工區(qū)根據(jù)現(xiàn)場情況，采用了鋪設(shè)水管直接去取土場，在取土場設(shè)置4m間距，寬度1.25m，深度1.2m，長度與料場等寬度的滲水槽，進(jìn)行提前悶料，見圖2。

　　一工區(qū)和三工區(qū)DK1097+300向大里程方向，大部分處于丘陵地段，地形變化較大且路基填方量現(xiàn)對(duì)較少，采用汽車從水源地運(yùn)水直接在路基上補(bǔ)水的施工方案。根據(jù)施工機(jī)械數(shù)量及路基施工段落，形成流水工作面，自卸汽車從取土場拉料在路基上進(jìn)行上料，推土機(jī)、平地機(jī)即時(shí)對(duì)填料進(jìn)行攤鋪，攤鋪過程中，路基兩側(cè)填料形成一個(gè)深度15～20cm深的擋水堰，然后機(jī)械到下一工作面進(jìn)行施工，該工作面進(jìn)行注水悶料。灑水車放水到經(jīng)過計(jì)算的方量后，灑水車到下一工作面進(jìn)行注水。該段路基讓水自然滲透，由于該地區(qū)大部分填料為砂類土或細(xì)角礫土，約等4個(gè)小時(shí)后，即可讓工作人員在現(xiàn)場挖一小探坑進(jìn)行檢查，如果已經(jīng)滲透到填料底部，就可以組織機(jī)械進(jìn)行下一道工序施工。從而通過有序流水的工作面，充分利用機(jī)械的施工效率，不讓機(jī)械閑置。

　　2.4優(yōu)化施工工藝銜接，細(xì)節(jié)中尋找突破通過優(yōu)化施工工藝，細(xì)節(jié)中進(jìn)行控制，確保了施工質(zhì)量，同時(shí)又可以節(jié)約施工用水。在地基處理施工工藝中，原設(shè)計(jì)的施工方案是地基處理全斷面進(jìn)行灑水，等地基含水量達(dá)到設(shè)計(jì)要求最佳含水量后進(jìn)行強(qiáng)夯、重錘施工。該地區(qū)不僅氣溫高，氣候干燥，而且風(fēng)砂較大，頻次較高。全斷面進(jìn)行灑水不僅施工用水損失量大，而且由于該地區(qū)大部分為砂類土和礫石類土灑水車第一次灑完水后，后續(xù)灑水車很難再進(jìn)入施工現(xiàn)場作業(yè)，所以原地面含水率含水量極不均勻，且工序要求作業(yè)周期長。我們根據(jù)現(xiàn)場情況迅速對(duì)該工藝進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，采用強(qiáng)夯、重錘第一次夯擊后，強(qiáng)夯、重錘機(jī)械設(shè)備先轉(zhuǎn)入下一工作面施工，對(duì)形成的擊坑進(jìn)行注水滲透，等滲透完畢后，強(qiáng)夯、重錘機(jī)械再轉(zhuǎn)入該工作面施工。以次來減小施工用水的蒸發(fā)面積，同時(shí)確保地基的均勻含水率。該工藝不僅節(jié)約了施工用水量，同時(shí)保證了施工機(jī)械的有效使用率。

　　為了保證路基填筑的施工質(zhì)量，減少填料在高溫下的日照直射時(shí)間，必須縮短路基各工序及工序之間的施工時(shí)間，我們采取了增加取土場至施工工點(diǎn)自卸車的數(shù)量，一個(gè)取土場高峰時(shí)可以達(dá)到70多臺(tái)自卸車。

　　同時(shí)在施工工點(diǎn)150m范圍配置4臺(tái)26t壓路機(jī)，一臺(tái)平地機(jī)，一臺(tái)推土機(jī)，兩臺(tái)灑水車，每一層路基在施工前進(jìn)行精確計(jì)算每一車填料的攤鋪厚度，用白灰灑出方格網(wǎng)進(jìn)行控制，填料運(yùn)到現(xiàn)場后，推土機(jī)和平地機(jī)迅速進(jìn)行攤鋪，達(dá)到試驗(yàn)確定的攤鋪厚度后，灑水車根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)確定的含水率進(jìn)行補(bǔ)水，然后四臺(tái)壓路機(jī)并行進(jìn)行碾壓工作，通過各道施工工藝間的有序銜接以及通過設(shè)備數(shù)量的增加，減少各工序的施工時(shí)間來控制填料含水率的蒸發(fā)。碾壓完畢檢查合格后，立即再在上方覆蓋一層土，對(duì)本層填料進(jìn)行封閉保濕。通過優(yōu)化施工工藝和合理組織施工作業(yè)，是達(dá)到節(jié)水保濕和確保路基施工質(zhì)量的有效措施。

　　在路基工程涵洞等結(jié)構(gòu)施工中采用噴涂養(yǎng)護(hù)液和刷涂節(jié)水保濕膜，在混凝土表面形成一層隔水薄膜，刷涂完節(jié)水保濕膜后，再在結(jié)構(gòu)物外表面用塑料布進(jìn)行綁扎包裹。防止混凝土內(nèi)部水分由于風(fēng)砂、太陽直射形成蒸發(fā)。該種工藝是極旱荒漠地區(qū)進(jìn)行節(jié)水和保證施工質(zhì)量的重要措施。

　　2.5環(huán)保兼顧，廢水利用地處安西極旱荒漠自然保護(hù)區(qū)，當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)極端脆弱，為了保證施工對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)達(dá)到最小的影響，確保施工產(chǎn)生的污水、廢棄物等不對(duì)環(huán)境造成污染。在每個(gè)工區(qū)修建了一座三級(jí)沉淀池和廢棄物處理場。

　　沉淀池進(jìn)行污水回收，把平時(shí)預(yù)制場養(yǎng)護(hù)用水、生活廢水進(jìn)行二次回收利用，經(jīng)過回收的廢水可用于便道降塵，臨時(shí)工程施工場地的夯實(shí)硬化灑水等。

　　3結(jié)束語

　　極旱荒漠風(fēng)砂地區(qū)進(jìn)行鐵路工程施工，極度匱乏的水資源和鐵路施工大量的施工用水是制約施工質(zhì)量的一個(gè)矛盾，如何進(jìn)行有效的節(jié)水施工和對(duì)現(xiàn)有水資源的科學(xué)合理利用以及降低生產(chǎn)成本，是擺在施工筑路人面前的一道課題，中鐵十七局集團(tuán)根據(jù)安西極旱荒漠地區(qū)的實(shí)際情況，結(jié)合自身多年的施工經(jīng)驗(yàn)，通過優(yōu)化施工工藝，科學(xué)、合理組織施工生產(chǎn)實(shí)踐，希望為今后類似條件下進(jìn)行的鐵路施工提供一條可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。