摘要:軟弱地基處理是當(dāng)前我國給排水管道施工中經(jīng)常遇到的問題,而給排水管道的施工一般采用直埋方式,所以在遇到軟弱地基的時候就必須有針對性的選擇管道材料,合理的選擇地基處理措施。本文結(jié)合珠海地區(qū)給排水工程的實際,提出幾種行之有效的軟弱地基處理方法。
1. 管材選型
1.1給水管材
鋼筋混凝土管抗壓、耐腐蝕性能好,但質(zhì)量大,對管道基礎(chǔ)的要求高,處理不好易導(dǎo)致管道產(chǎn)生不均勻沉降,造成承插口處膠圈的滑脫。因此,在車行道和道路交叉口等地方宜選用鋼管,接口采用焊接(在爆管時具有維修迅速、方便的優(yōu)點)。新型HDPE管除在強(qiáng)度上比普通塑料管有所提高外,還具有連接可靠、不泄漏、質(zhì)量輕等優(yōu)點,但它對安裝技術(shù)要求較高。從造價方面來看,鋼筋混凝土管較便宜,HDPE管在管徑≤DN400時較為經(jīng)濟(jì),DN400以上則造價較球墨鑄鐵管高,因此一般采用HDPE管、鋼管和球墨鑄鐵管聯(lián)用,采用原則:當(dāng)管徑>DN400時采用球墨鑄鐵管,當(dāng)管徑≤DN400時采用給水用HDPE管,在過路、過橋或地基軟弱的地方則采用鋼管。
1.2排水管材
珠江三角洲地區(qū)河流縱橫交錯,水系發(fā)達(dá),雨水一般就近排入附近的河涌。雖然塑料排水管內(nèi)壁光滑、水力性能好、接口不滲漏,但工程造價較高。考慮到雨水一般就近排放,其管道埋深不大,而管徑卻往往較大,習(xí)慣上對雨水管道仍選用鋼筋混凝土管由于地基差、淤泥上涌的情況多,在施工中采用較重的鋼筋混凝土管和混凝土基礎(chǔ)對防止管道上拱也有一定幫助。污水管的埋深一般較大,在工期短和軟基的情況下,若采用常規(guī)的混凝土排水管則常常會由于沉降不均勻而拉裂污水管,此時可采用電熔或熱熔連接的HDPE管,以保證接口不滲漏。在需要進(jìn)行頂管施工時,則采用頂管專用鋼筋混凝土管并進(jìn)行相應(yīng)的管基處理。
1.3管材選型工程應(yīng)用
珠海截污工程借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗并結(jié)合本市特點,在管徑小于800mm的管材上,考慮綜合經(jīng)濟(jì)性,塑料埋地管的優(yōu)勢突顯,與傳統(tǒng)鋼筋混凝土管相比,塑料排水溝管具有密封性能好、抗?jié)B漏能力強(qiáng)、過流能力強(qiáng)、耐腐蝕能力強(qiáng),使用壽命長、施工安裝方便快捷、綜合經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越的特點。這類管建議采用塑料管,其中DN300~500的采用HDPE雙壁波紋管,DN600~700的采用HDPE中空壁纏繞管。在管徑大于800mm的管材上建議采用玻璃鋼夾砂管,在性能、施工、安裝方面,玻璃鋼夾砂管優(yōu)于鋼筋混凝土管,但它在管材價格、工程總造價方面的總費用比鋼筋混凝土管高出20%左右。
2.管道基礎(chǔ)處理措施
市政給排水管道基礎(chǔ)處理應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)條件、管道施工方法、管材類型等,經(jīng)相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,權(quán)衡利弊后予以確定,現(xiàn)按照不同的施工方法對珠海截污管道地基處理的各種方法作如下分析:
2.1開槽法施工的地基處理
根據(jù)不同的施工方法、地質(zhì)條件以及施工現(xiàn)場條件,可采用不同的地基處理方法。當(dāng)采用明挖施工時,可采用換填法、木樁法、水泥深層攪拌樁法以及高壓旋噴樁法等。
⑴換填法
適用于淺層軟弱地基處理,將軟弱土層挖去后分層壓實回填粗砂碎石,一般適用于管道下2m范圍內(nèi)有持力層的情況。如果換填厚度較大,一方面換填材料造價增加,沉降量難以控制,另一方面隨著開挖深度的增大,支護(hù)費用也增加。此外,因我市地下水位較高,現(xiàn)在截污管施工多在老城區(qū)開展,開挖深度過大,如采用的止水措施不足,則容易因地下水流失而造成周圍地陷,進(jìn)而引起民房或路面開裂,由此增加額外的費用,因此換填深度一般宜控制在2m以內(nèi)。
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利用木樁與樁間土共同作用形成復(fù)合地基,對管道下的地基進(jìn)行處理。木樁一般采用松木樁,樁長約5~6m,且樁尖必須進(jìn)入持力層0.5m以上,故木樁可用于管道下小于5m范圍內(nèi)有持力層的情況。木樁的優(yōu)點是施工速度快,所需施工場地小,但需要消耗木材,浪費森林資源,不利于環(huán)保,不宜大量使用。
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其工作原理是將水泥固化劑和地基軟土就地攪拌混合,攪拌時不會使地基土側(cè)擠出,對周圍建筑物影響很小,施工時無振動、噪音和污染,可在市區(qū)內(nèi)施工。但是水泥攪拌樁法施工時遇低洼處應(yīng)進(jìn)行回填土并予以壓實,不得回填雜填土或生活垃圾;樁機(jī)較大,所需施工場地大,因水泥土攪拌樁施工較慢,且為復(fù)合地基,故必須檢驗復(fù)合地基承載力,荷載試驗必須在樁身強(qiáng)度滿足試驗荷載條件且在成樁28d后進(jìn)行,所需時間較長;攪拌樁總樁長一般不超過20m,故適用于持力層在現(xiàn)地面以下18m范圍內(nèi),且施工場地大,工期較充裕,管道下地基為正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、粘性土以及無流動地下水的飽和松散砂土等情況。
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與水泥土深層攪拌樁類似,但采用水泥漿高壓噴射,適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土,流塑、軟塑或可塑粘性土,以及粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。因樁機(jī)較小,可在施工場地狹窄的地方使用,但費用較大,每延米所需費用相當(dāng)于同一樁徑的水泥土深層攪拌樁的4倍左右,所以一般用于在軟土層厚度大于5m且施工場地狹窄、空間矮小,無法采用水泥土深層攪拌樁法的情況下使用。
2.2非開槽法施工的地基處理
當(dāng)采用頂管施工或牽引管施工,管道下為淤泥、淤泥質(zhì)土等軟弱土層時,如果管道上的覆土已完成固結(jié)且不再增加,就可以不進(jìn)行地基處理,相反則應(yīng)考慮地基處理。因覆土高度增大后,管道下的淤泥或淤泥質(zhì)土等軟弱土層的附加應(yīng)力增大,軟土受到壓縮而產(chǎn)生沉降,當(dāng)軟弱土層厚度不均時便產(chǎn)生不均勻沉降。因為污水、雨水主要是重力流,當(dāng)管道產(chǎn)生沉
降后產(chǎn)生局部淤積,水流就會產(chǎn)生水流不暢或倒流;沉降不均勻還會使鋼筋混凝土管接口開裂甚至折斷,或鋼管的焊接縫處產(chǎn)生裂隙滲漏等,因此需做地基處理。地基處理方法根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況,可采用水泥土深層攪拌樁法或高壓旋噴樁法等。
3.結(jié)語
在軟弱地基進(jìn)行給排水管道施工過程中,必須根據(jù)管材、土質(zhì)情況、施工場地、施工工期,以及對地面交通的影響等,選擇合理的管材和恰當(dāng)?shù)牡鼗幚矸椒?。對于管徑?00mm以下的管材,塑料埋地管具有明顯的優(yōu)勢;對于管徑大于800mm的管材宜選用玻璃鋼夾砂管。以上是在項目管理過程中總結(jié)出的一些給排水管道軟弱基礎(chǔ)處理的方法和措施,供予參考。
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