文章主要分析了在沿河道周边地区软弱地基中敷设给排水管线的常见问题，并给出了设计加固墩、穿管井设计、进行地基处理、合理选择管材等应对措施
4006-054-001 立即咨询发布时间：2022-10-05 10:07 热度：
摘 要：文章主要分析了在沿河道周边地区软弱地基中敷设给排水管线的常见问题，并给出了设计加固墩、穿管井设计、进行地基处理、合理选择管材等应对措施。
关键词：给排水管线 软土地基 管材选择 管基处理
Abstract: the article mainly analyzes the along the river in the surrounding areas of water supply and drainage pipe laying the weak foundation of the common problems, and gives the design reinforcement mound, wear casing well design, foundation treatment, rational selection of pipe materials measures.
Keywords: water supply and drainage pipeline of soft ground pipes GuanJi treatment choice
中图分类号：S276 文献标识码：A 文章编号：
1加固墩和穿管井的设置
1.1 加固墩的设计
当水流通过采用承插式接口的弯管、三通、缩管及管堵顶端等处时产生的外推力可能大于接口所能承受的力，为防止接口产生松动脱节(使管线漏水或产生纵向位移)应在这些部位设置支墩。从目前建设的情况来看，各种管线基本上都是入地埋设，参与综合的管线种类较多，管线之间的净距很小(仅能满足最小净距要求)，这时若设置支墩，势必造成位置不够。
对此可通过设置加固墩来解决，即在适当的距离和管道转弯前后处转换一节钢管，在钢管上焊接翼环，利用翼环和混凝土之间的剪力以及加固墩和土壤之间的摩擦力来克服外推力 弯头及三通等采用钢制管件与钢管焊接，利用钢制管件的良好刚性将外推力转换为翼环和混凝土之间的剪力。为了减小加固墩的体积，采用松木桩来增大土壤摩擦系数(f)。值得一提的是，除了应在转弯和三通等处设置加固墩外，在直线管段也应适当设置加固墩，具体做法是：计算管道的外推力;按照《给水排水工程结构手册》的设计原则计算底面摩擦力(T);按 G=kT/f计算整个加固墩的重量，由于设置了松木桩，取f=0.6，k≥1.5;按所设置加固墩的数量来确定每个加固墩的尺寸。
1.2 穿管井的设计
在地表水系发达的新建小区，由于大部分新建用地为回填地，地势平坦，加之南方降雨强度大、河涌水位高，而河床底标高又较浅，雨水均为淹没出流，在计算雨水管道时一般倾向于选择较大管径和较小坡度，以避免因出水口标高低于河床底而产生淤塞。地坪标高一般相对河道水面标高为2.3～2.6m，河床底标高在-0.1～0.5m，雨水一般遵循就近排放原则，出水口标高经常略高或低于河床底标高，需要对河涌进行清淤处理。管线交叉避让时，既要考虑不能让雨水管出水口淤塞，又要考虑由污水管下降(避让大口径雨水管)引起的下游管段施工费用和难度的增加，所以当雨、污管线交叉时，一般采用污水管直接从雨水井中穿过的方式(尤其是当较小管径的污水管与较大管径的雨水管相交时)。穿管井的构造如图2所示。
由于河涌水位较高，雨水管一般为淹没状态，设计时除考虑放大井径外，还要留有一定的沉砂深度，以方便清掏。考虑雨水检查井较大，穿管时污水管一般采用刚度较好、管段较长的玻璃钢夹砂管。
2管材的选择
2.1 给水管材
钢筋混凝土管抗压、耐腐蚀性能好，但质量大，对管道基础的要求高，处理不好易导致管道产生不均匀沉降，造成承插口处胶圈的滑脱。因此在车行道和道路交叉口等地方宜选用钢管,接口采用焊接(在爆管时具有维修迅速、方便的优点)。新型 HDPE 管除在强度上比普通塑料管有所提高外，还具有连接可靠、不泄漏、质量轻等优点，但它对安装技术要求较高。
从造价方面来看，钢筋混凝土管较便宜，HDP管在管径≤DN400时较为经济，DN400 以上则造价较球墨铸铁管高，因此一般采用 HDP管、钢管和球墨铸铁管联用，采用原则: 当管径>DN400时采用球墨铸铁管，当管径≤DN400 时采用给水用HDPE管，在过路、 过桥或地基软弱的地方则采用钢管。
2.2 排水管材
南方地区河流纵横交错，水系发达，雨水一般就近排入附近的河涌。虽然塑料排水管内壁光滑、水力性能好、接口不渗漏，但工程造价较高。考虑到雨水一般就近排放，其管道埋深不大，而管径却往往较大，习惯上对雨水管道仍选用钢筋混凝土管。由于地基差、淤泥上涌的情况多，在施工中采用较重的钢筋混凝土管和混凝土基础对防止管道上拱也有一定帮助。
污水管的埋深一般较大，在工期短和软基的情况下，若采用常规的混凝土排水管则常常会由于沉降不均匀而拉裂污水管，此时可采用电熔或热熔连接的HDPE管，以保证接口不渗漏。在需要进行顶管施工时，则采用顶管专用钢筋混凝土管并进行相应的管基处理。
3 管基的处理
3.1 给水管道基础
给水管的埋深较浅(覆土厚度一般在1m以内)，当人行道和非机动车道与机动车道同步建设时，管基范围内为人工填土和冲填砂层，土质虽松散，但较均匀，采用普通的砂垫层基础即可，地基稍软弱的地方则需进行换土回填或采用混凝土基础(见图3)。
一般地段管道垫层厚度为100mm，垫层料为粗砂，管槽基坑按设计标高准确开挖，如超挖则应采用均填粗砂处理;如遇基坑为淤泥和虚土时则应挖除淤泥及虚土，并回填厚度为 0.3m的粗砂。
当遇到人行道和非机动车道建设比机动车道建设推迟的情况时，管线会经过一些未堆填的地块(往往是鱼塘)或淤泥层，这时则要根据现场的情况采取一定的基础处理措施，如打松木桩再换土回填等(如图4所示)。过河沉管段的管底标高以下50cm左右则需用大片石抛填，并以碎石和砂找平。
3.2 排水管道基础
3.2.1 雨水管道
当直径≥1000mm时应在基础底标高面再往下挖弃50～80cm厚软土，然后回填石渣作管道基础，换土宽度为基础两边各50cm;当直径<1000mm时应在基础底标高面再往下挖弃30～50cm厚软土，然后回填石渣作管道基础，换土宽度为基础两边各加30cm。
3.2.2 污水管道
在一般土质情况下采用300mm厚中粗砂作基础，其宽度与沟槽同宽。当遇到土质差的情况时，应在基础底标高面再往下挖弃 50cm厚软土，回填石渣后用不小于10cm厚的粗砂找平，换土宽度为基础两边各加30cm。
对于目前的道路建设而言，甲方所给的工期都很短，施工单位为了赶工期，常常在管道上游或雨水支管等地段管顶填土厚度不够30cm时上压路机。另外，软基处理的效果对管道沉降的影响较大，以往普遍使用的袋装砂井排水固结法、静压排水固结法和深层搅拌桩胶结法等，在实际中均因施工工期短而不能满足预压期要求，路基施工后的沉降较大。
为了应对这种情况，有时会将路面及所有构筑物、管线标高预抛 20～40cm,或仅将管线标高预抛，而不对路面标高作提高，待管线沉降稳定后再施工路面，但这样做并不能完全避免由沉降不均匀引起的接口破坏。目前有一种“高真空击密法”，它通过高真空结合适当的变能量击密来降低土层的含水量，从而提高密实度和承载力。由于数遍高真空的作用，软土强夯的间隔时间从规范的不小于3～4周缩短为5～10d，大大缩短了工期。通过高真空击密，使浅层地基(10cm内)形成超固结硬壳层，改善了地基的受力性能。该法在使用中表明，工程效果好,可显著减少由不均匀沉降引起的接口破坏现象。
4 结束语
由于这几年城市建设步伐加快，城市道路建设量也越来越大，遇到各种软弱地基的处理方法很多，通过设计加固墩、穿管井设计、进行地基处理、合理选择管材等应对措施，可以有效地解决有软弱淤泥层地基基础问题。
参考文献
[1]刘彦.《市政排水管道工程施工质量通病的防治》.[J]黑龙江水利科技，2007.6.
[2]杨元顺.董建平《如何保证市政排水管道工程的施工质量》山西建筑.2006.15 .
