摘要:建筑給排水管道受到地面沉降的影響,致使其出現(xiàn)破裂、倒灌和通排不暢等問題,影響人們正常的生產(chǎn)和生活。為了減少地面沉降對給排水管道的影響,筆者將提出一系列減少地面沉降對給排水管道破壞的方法,包括利用城市雨水回灌地下水法防治地面沉降、頂管技術(shù)在給排水管道工程中的運用、利用托管法控制后續(xù)沉降的方法,為給排水管道提供有力的施工環(huán)境。
關(guān)鍵詞:地面沉降;給排水施工;建筑工程1建筑給排水施工的地面沉降問題
地面沉降是某區(qū)域地面在自然或者人為的作用下,譬如不合理開采地下水資源,出現(xiàn)地殼表層土體壓縮現(xiàn)象,致使地面標(biāo)高迅速下降,環(huán)境和資源將面臨不可彌補的損失。這種地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)的破壞現(xiàn)象,是速度緩慢、持續(xù)時間長、影響范圍較廣的地質(zhì)災(zāi)害活動,地面沉降給建筑給排水施工帶來極大的影響。筆者根據(jù)給排水管道受到地面沉降影響的現(xiàn)狀進行分析,認(rèn)為城市給排水管道規(guī)劃過于單一,這種規(guī)劃模式具有局限性,致使施工過程中僅考慮如何實現(xiàn)給排水管道功能的發(fā)揮,而沒有將防止地面沉降作為工程的一部分,并做好預(yù)防和應(yīng)急措施。另外,在給排水施工過程中,缺乏對技術(shù)方法的甄選,很多方法僅僅是依照以往的施工經(jīng)驗選擇,沒有針對地面沉降地質(zhì)災(zāi)害問題,這無疑給地面沉降留下影響給排水管道施工的技術(shù)破綻,也是當(dāng)前給排水管道工程亟須糾正的地方。在工程竣工投入使用后,復(fù)雜的地質(zhì)運動也給給排水管道的正常使用帶來影響,譬如給排水性能的發(fā)揮和安全使用。
2建筑給排水管道施工中地面沉降的危害問題控制
2.1頂管技術(shù)的推廣運用
頂管技術(shù)是一種非開挖式的管道敷設(shè)技術(shù),能夠有效避免開挖土方對地層的破壞,能夠在一定程度控制地面沉陷問題:
(1)施工之前現(xiàn)場布置起重器、料具間、棄土坑等,并安全專員負(fù)責(zé)每項施工內(nèi)容。頂進施工的過程中,利用頂進設(shè)備將預(yù)制的構(gòu)造部分層次頂入地基里面,然后將頂管機推入土體。頂管機出洞的時候,要加固后靠土體和出洞區(qū)域土體,確保安全順利出洞,當(dāng)頂管機進出預(yù)留洞的時候,在工作井洞口的安裝止水設(shè)備,防止泥水的流失。
(2)頂管井通常是鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu),有單孔井和單排孔井,為改善井結(jié)構(gòu)的受力,可在井內(nèi)設(shè)置支撐體。而頂管穿墻可打開穿墻的悶板,將工具管頂出井外,安裝穿墻止水設(shè)備;在穿墻的過程中,為阻擋水土,可臨時性在管內(nèi)填夯各種粘土或者拌和土,達到密實和黏合的效果。同時保證穿墻孔外的土體強度,在工作井工具管穿墻之前,采用注漿固結(jié)的措施,提高穿墻管外側(cè)土體的穩(wěn)定性。
(3)頂管出洞的時候,為防止管線偏斜,可采用工具管進行調(diào)節(jié),架設(shè)支撐體在井壁上,另外還要用主頂油缸進行糾偏,防止下跌。為減少注漿時的阻力,利用泥漿將管道周圍的空隙填空滿,壓住觸變泥漿后,然后填充,以形成泥漿的保護層,起到支撐地面和減少頂進阻力的作用。
(4)在頂進過程中,經(jīng)常出現(xiàn)機頭偏離設(shè)計軸線的情況,因此必須利用設(shè)備糾偏,糾正機頭的頂進方向,減少偏差。
2.2托管法的推廣運用
托管法可以有效控制后續(xù)沉降,發(fā)揮固定管道和加固地基的作用。托管法的施工程序如下:
(1)置換泥漿成分分析,置換的泥漿材料由高鈣粉煤灰、水泥和石膏組成,高鈣粉煤具有水硬性、粒形好,有助于填充密實。而水泥的固化作用補充了置換泥漿的強度,使得管道具備足夠的承受覆土壓力的作用,有效避免孔壁坍塌。
(2)置換泥漿的配比,按照正常的比例,粉煤灰占87.5%,水泥占10%,石膏占2.5%,這種比例的原理是粉煤灰和水泥的水化速度慢,而石膏具有緩凝的作用,后期可提高強度。泥漿的減摩作用只需持續(xù)到托管施工結(jié)束,在施工的后期,就是地面沉降控制的最重要時期,在這個時期,要根據(jù)工程量的大小以及工程的條件,不斷將水泥和粉煤灰等水泥漿液壓入管道與土層之間,擠壓出觸變泥漿,以降低觸變泥漿的沉降量,增強泥漿的強度,這樣一來,地面的沉降作用就能得到一定程度的緩解。
(3)當(dāng)觸變泥漿凝固之后,泥漿體積縮小,管道外部的空隙會隨之增大,因此需要利用水泥泥漿填充空隙,減緩管道上覆蓋土層的壓力,避免地面沉降情況的出現(xiàn)。可見,托管法對于控制后續(xù)沉降起到積極的作用,是周邊地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜的給排水管道施工時的重要技術(shù)手段。
2.3其他技術(shù)措施
雨水回灌地下水方式通過集蓄大量的雨水回灌到地下,即節(jié)省水資源,又能夠有效防治地面沉降,間接性避免給排水管道受到地面沉降災(zāi)害的破壞,同時為管道施工提供有利條件:
(1)收集城市雨水,根據(jù)不同的回流介質(zhì),有三種不同的收集方式,一種是屋面雨水收集,即雨水在屋面聚集,經(jīng)過落水管集蓄在蓄水池中,這種方式常見于大型建筑物,譬如機場航站,其收集的雨水量回灌到地下水;二是截流道路的雨水,通過縱橫交錯的雨水管道,匯集到一點,然后流入蓄水池,這種收集雨水方式常見于商業(yè)性質(zhì)的建筑;三是綠化地帶雨水的滲透滯蓄,直接下滲成為地下水,為提高下滲量,可通過管道設(shè)施加大徑流入口的寬度。
(2)雨水的處理,鑒于不同地區(qū)雨水水質(zhì)和同個地區(qū)不同時節(jié)雨水水質(zhì)的差別性,滲入地下層的雨水要經(jīng)過初期棄流、混凝、沉淀、過濾和消毒等處理,符合一定標(biāo)準(zhǔn)之后,方可作為回灌水。
(3)處理完雨水之后,直接回灌到地下層,通常采用的方式有壓力回灌和自然回灌兩種,壓力回灌是通過利用自來水管網(wǎng)的壓力,讓雨水突破土層的阻力,增加地下水的補給量,提升地下水位,保持地下水對地面的頂力。自然回灌是利用回灌井的優(yōu)勢,將滲入淺層的水源通過回灌井的管路慢慢克服含水層的阻力,直接滲入地下水。
3結(jié)束語
綜上所述,地面沉降是某區(qū)域地面在自然或者人為的作用下,致使地面標(biāo)高迅速下,給建筑給排水施工帶來極大的影響,為了減少地面沉降對給排水管道的影響,筆者認(rèn)為要采用頂管技術(shù)和托管法技術(shù)應(yīng)用于建筑給排水施工,減少給排水施工對地質(zhì)環(huán)境的破壞,避免地面沉降災(zāi)害事故的發(fā)生。同時采用雨水回灌地下水法,提高建筑給排水管道下方的地下水位,減少地面的沉降,提高給排水管理的施工水平。
參考文獻:
[1] 李懷正,等.雨水回灌地下的必要性和可行性[J].中國給排水,2002(18):2930.
[2] 劉學(xué)琳.淺談頂管施工引起地面沉降的原因及控制[J].南京市政,2002(1):2021.
[3] 王偉杰.給排水工程施工質(zhì)量管理及控制探討[J].工程科學(xué),2010(11):45.