浅谈含淤泥地质条件下排水管道工程的施工

浅谈含淤泥地质条件下排水管道工程的施工

天津市汉沽区市政工程公司刘宝召

摘要：天津滨海新区处在沿海地带，地下水位较浅，含淤泥地质条件下排水管道施工，是该地区非常常见的，好好把握此条件下施工方法，抓好关键的施工工序，在对工程质量和工程造价方面的影响都是非常重要的。对该地区的基础设施建设起到关键的作用。

关键字：含淤泥、排水管道、施工

在高水位含淤泥地质条件下进行排水管道施工时，如果施工方法不当不但会影响工程质量，而且会延误施工进度，增加工程费用，天津市汉沽区营城工业园区二号路排水工程就是处于高水位含淤泥地质地带。

一、工程和地质概况

二号路是汉沽营城工业园区主要干道之一，位于工业园区的东部，蓟运河南侧，与天津开发区化学工业区相邻，路宽22m，排水管道位于右侧主行车道下，管径为d2000，管材为承插口钢筋混凝土管，接口采用橡胶止水带接口，最大埋深7.2m。该地区地层由上到下依次为：①素填土，土层厚度为1.3－1.6m；②粉质粘土，厚度为1.0－1.4m；③淤泥厚度为8m；④粉土和粉沙土，厚度为7.1－7.5m。

由于该管线地处蓟运河南侧，地下水埋深较浅，一般为0.8－2.7m，地下水类型为潜水，平时地下水补给主要靠大气降水，但在汛期和暴雨季节，地下水与蓟运河相互补给。

二、管道施工方法

1、沟槽开挖和排水

在地下水埋深浅且存在淤泥的地质条件下进行沟槽开挖的难度比较大，原设计沟槽开挖边坡系数为1:1.5，两边坡各打两排木桩进行支护，木桩间

距60cm，双排井点降水。由于施工场地的限制，加上布设井点的费用高且需提前抽水，施工准备期长，并且淤泥土渗透系数非常小，井点排水不能有效地降低地下水位，故施工开始时没有采用双排井点降水，而是采用的明渠集水坑集中抽水，其余均按设计进行施工。经过一段时间后发现施工进度非常慢，一天只能开挖几米的沟槽，原因是塌方比较严重，由于地下水比较丰富，降水加大了地下的流动速度，淤泥涌向沟槽现象比较严重，护坡不断出现坍塌，刚开挖好的沟槽就被破坏，不得不重新进行清沟和边坡支护，若改用钢板桩进行支护，钢桩必须打入持力层才能发挥作用，这样桩长要超过12m长，工程所需周转材的量太大。

为了加快施工进度，决定放大边坡系数，不进行边坡支护，降水仍采用明渠集水坑集中降水，在保证沟槽不积水的情况下，将边坡系数放大到1:2进行沟槽开挖，虽然开挖量有所增加，但施工进度大大加快了，而且节约了大量的人力、物力。

在沟槽开挖方向选择上，应从管沟下游向上游进行开挖，这样新开挖的沟槽段出水会流向下游，始终保持挖掘机的工作面无积水，避免了因积水而引起大塌方的可能性。若从下游往上游开挖也有其不利之处，这就是淤泥会随水流流向下游，而使开挖到位的槽底被淤高，这时就需要人工清淤。

在沟槽开挖时应分层开挖，将上部素填土，粉质粘土与下部淤泥分开堆放以便在沟槽回填时分开使用，保证工程质量。在沟槽挖深较大时，由于挖掘机臂长有限，在装车过程中撒落较多而影响边坡的稳定，清理槽低淤积也不方便，极大影响了施工进度。这时可采用两台挖掘机相配合进行沟槽开挖，一台挖掘机挖除素填土及粉质粘土，负责开挖上部土方并装车，另一台挖掘机则停在第一台挖掘机挖出后沟槽一侧边坡上，进行沟槽下一部分开挖，且负责修整边坡，并将土方直接堆在第一台挖掘机工作面上，这样可大大加快了施工进度。

如果开挖出的土方直接堆放在沟槽边，应使堆土底边距沟槽边的距离≥6m，码放高度不超过3m，以减轻沟槽侧壁的土压力。如果干挖出的土方进行外运，应保证汽车便道与沟槽边距离≥5m，避免在沟槽附近长时间的振动荷载使沟槽侧壁发生破坏。

由于地下水比较丰富，加之蓟运河水补给迅速，因此，在沟槽开挖过程中排水措施的得力与否严重影响着施工进度，要根据现场情况合理布置集水坑。在沟槽上游集水坑间距可以适当加大，在沟槽下游集水坑间距越来越小。集水坑布置形式可以采用对称布置，也可以采用三角形布置，在出水量比较大的情况下最好采用对称布置的形式，即在沟槽底部两边同时布置集水坑，沟槽底部两边也要留有宽度足够的排水明沟以保证排水通畅。在水泵的选择上最好是离心泵和潜污泵相结合，大口径与小口径相搭配，以便提高抽水效率，保证沟槽底部无积水。另外，工地要有满足施工要求的发电机，以防工地突然停电时开挖好的沟槽因泡水而塌方。

2、基础处理和管道铺设

基础处理对在含淤泥地质条件下的排水管理施工来说是一道非常关键的工序，基础处理不好就可能因管道位移或下沉出现裂管。该工程基础处理工序如下：首先在开挖好的沟槽底铺设30cm厚的石屑以改良地基，然后在碎石上面铺2cm厚粗沙，经过此工程检验这种方法防止管道不均匀沉降是比较有效的，而且加快施工进度缩短了工期。

在基础处理时，还应在基础两侧留有适当宽度的排水沟，以方便排水，还应注意不要破坏沟槽两边的排水沟，发现堵塞及时疏通，以防因排水困难而影响下道工序的进行。

由于管道接口为橡胶止水带接口，接口质量直接影响着管道的闭水试验。在接口施工时，首先检查胶圈形状、截面尺寸、压缩率及材料情况是否符合设计要求并与管材相配套，管道安装对口时，应保证两管同心插入，随时检

查胶圈的滚动情况，做到胶圈不扭曲，就位正确。为了防止闭水试验时检查井与管道结合部位漏水，在砌检查井时可在检查井与管道结合部位压一圈油麻。

3、检查井的基础处理

当排水管道基础为砂石基础时，在高水位含淤泥地质条件下，检查井的基础仍为混凝土基础是不合理的。因为混凝土浇注，需要一定时间的养护期，这样延长了施工工期，检查井的质量也难以保证。本工程采用了硬性处理的方法。即：在检查井基础底部，用片石铺筑30cm高，然后用细粒式混凝土灌缝、找平，找平厚度10cm，在检查井砌筑时要有时间间隔，分段砌筑，砌筑高度不超过1米，这样将来投入使用后不会发生沉陷。

4、沟槽回填

沟槽回填应从上游向下游回填，有利于积水排出，在回填时仍利用部分抽水设备，以免地下水位上升会使回填料含水量增大，压实度达不到要求。由于该工程的回填料为开挖出的原槽土，淤泥部分要彻底翻晒，含水量达到最佳时，才能回填，回填料摊铺厚度不要超过30cm，若用大型压实设备则可先用推土机来回碾压，然后用振动压路机振动碾压，以便深层填料达到密实。

总之，在高水位含淤泥地质条件下排水管道工程施工，应保证做到开槽、铺基、安管、砌井、还槽一条龙。避免长时间晾槽，使沟槽出现塌方和隆起现象，一定要在土体失稳前完成管道的埋设工作，同时要有组织地及时排除沟槽积水。只要这样合理的安排工序才能各方面都较好的完成。