摘要：通過(guò)本工程的實(shí)踐，總結(jié)了一套在高水位含流沙地質(zhì)條件下排水管道工程的施工方法，在工程中應(yīng)用后加快了施工進(jìn)度，確保了施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：溝槽開(kāi)挖；降水；含流沙地質(zhì)；基礎(chǔ)處理；回填

1工程概況和地質(zhì)情況

次干道7工程位于西安高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)新區(qū)，南起南繞城高速公路輔道，北至西戶(hù)公路，道路規(guī)劃寬度30m。污水管道位于道路中線(xiàn)東5.5m，管徑d1200mm～1500mm，平口套環(huán)接口，管道最大埋深7.5m。

該地區(qū)地質(zhì)主要是皂河老河灘地，土層由上到下依次為：1、耕植土層，厚度為0～0.4 m；2、撓土層，厚度為0. 4～1.2m；3、黑壚土層，厚度為1.2～1.6m；4、沙土層，厚度1.6～2.8m；5、礓石層，2.8～3.5m；6、淤土層，3.5～4.0m；探明地下水位深度為4.5～5.2m。

2管道施工方法

2.1溝槽開(kāi)挖和降水

由于本條管道埋深較大，根據(jù)地勘資料，管道設(shè)計(jì)高程都處在水位以下，不能使用常規(guī)管道開(kāi)挖方案，經(jīng)過(guò)多方探討、論證，制定新的開(kāi)挖方案（見(jiàn)附圖一），采用明開(kāi)挖溝槽，按1：0.25放坡；讓挖掘機(jī)分兩步開(kāi)挖土方：第一步先開(kāi)挖地下水位以上的干土，用鏟車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)集中堆放，供溝槽回填使用；第二步開(kāi)挖余下含水量過(guò)大的土方，并用鏟車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)至20m以外，避免濕土浸泡溝槽邊坡。

挖掘機(jī)在開(kāi)挖溝槽的同時(shí)沿溝槽底兩側(cè)各開(kāi)挖一條寬1.0m、深0.8m的排水溝，坡度與設(shè)計(jì)管道坡度相同；溝槽出現(xiàn)積水后及時(shí)安放水泵排水，并對(duì)槽壁打設(shè)密支撐，防止溝槽坍塌。槽底開(kāi)挖寬度：管道基礎(chǔ)外緣加1.2m（每邊0.6m）工作臺(tái)寬度，再加2.0m（每邊1.0m）排水溝寬度。

考慮到施工中會(huì)有大量地下水從溝槽抽出，我們?cè)诩t線(xiàn)外東側(cè)沿道路方向開(kāi)挖了一條排水渠，長(zhǎng)630m，寬、深都為0.5m，將水引入到距次干道7東側(cè)約350米的太平渠內(nèi)。排水渠底部鋪設(shè)塑料布，可以防止水滲漏回灌溝槽，還可以提高排水流速。 （見(jiàn)附后照片2）

為了測(cè)定溝槽滲水量，我們用40m長(zhǎng)的溝槽做為試驗(yàn)段，一臺(tái)4KW（口徑100mm，7m揚(yáng)程時(shí)抽水量為60m3/h）的潛水式污水泵，每半小時(shí)可抽排一小時(shí)的滲水量，經(jīng)計(jì)算得出滲水量約為7.5 m3/h/10m溝槽。按測(cè)定的結(jié)果，我們每隔40米交錯(cuò)設(shè)置集水坑，這樣的間距既能保證水泵的使用效率和降水效果，又能避免因集水坑距離過(guò)大造成流水過(guò)度沖刷坡腳。集水坑尺寸為1.5×1.5m，坑底比槽底深1.0m，每個(gè)集水坑放置一臺(tái)4.0KW污水潛水泵，將水抽到地面上排水渠內(nèi)。

溝槽施工中安排專(zhuān)人進(jìn)行不間斷排水，保證溝槽基底不受地下水過(guò)度浸泡，施工現(xiàn)場(chǎng)除現(xiàn)有電源外配備有臨時(shí)發(fā)電機(jī)組，功率50KW，現(xiàn)場(chǎng)另外配置兩臺(tái)污水泵備用。

溝槽開(kāi)挖至K0+320時(shí)向北開(kāi)始出現(xiàn)沙層，厚度不均勻。溝槽基底及流沙層均在水下，在抽水過(guò)程中溝槽四周大量流沙跟隨滲水流入坑內(nèi)，導(dǎo)致上部溝槽壁土方懸空，出現(xiàn)安全隱患。為確保工程安全、進(jìn)度及質(zhì)量，特組織相關(guān)技術(shù)人員，根據(jù)地質(zhì)普探資料及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)不同埋深和厚度的流沙段開(kāi)挖施工制定了如下施工方案：

方案1、沙層埋深在槽底往上2m以?xún)?nèi)，厚度小于1.5m時(shí)，采用放大基礎(chǔ)，上口寬度根據(jù)管道埋深及原地面標(biāo)高確定后，溝槽分兩次開(kāi)挖，先按邊坡1：0.33開(kāi)挖至距流沙層上0.5米處，溝槽兩側(cè)不準(zhǔn)堆土，挖出的土方均用ZL50裝載機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)離溝槽20米以外，這樣在下一步開(kāi)挖時(shí)可減輕上部荷載；然后在兩邊各放一臺(tái)階，臺(tái)階寬2米，采用1：0.5邊坡向下開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，槽底開(kāi)挖寬度比無(wú)流沙段每側(cè)增加0.7m，設(shè)置沙袋圍堰：在開(kāi)挖過(guò)程中沿兩側(cè)排水溝外邊沿打入鋼管樁，樁間距1.0m，在樁外側(cè)用竹架板或木板擺放1.5米高，緊貼竹架板外側(cè)堆碼沙袋，沙袋寬50厘米，錯(cuò)縫堆碼至竹架板頂高，沙袋與槽壁坡腳間再灌以砂礫石作為反濾層，防止?jié)B水帶走流沙，這樣能保持坡腳穩(wěn)固，不出現(xiàn)空洞，繼而保證邊坡溝槽壁土方穩(wěn)定，避免出現(xiàn)塌方。

方案2、沙層埋深在高于槽底2m以上，厚度較大時(shí)，從原地面至沙層底采用大開(kāi)挖，坡度1：1，其余土方堆放、坡腳防護(hù)和排水方案同上。

甲方、監(jiān)理經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)考察后，一致認(rèn)可我們的方案，溝槽開(kāi)挖按照上述方案施工后，保證了質(zhì)量和進(jìn)度，取得了很好的效果。

2.2基礎(chǔ)處理及管道鋪設(shè)

基礎(chǔ)處理對(duì)在高水位含流沙地質(zhì)條件下的排水管道施工來(lái)說(shuō)是一道非常關(guān)鍵的工序，基礎(chǔ)處理不好就可能因管道位移或下沉而出現(xiàn)裂管。根據(jù)地勘資料及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，污水管道設(shè)計(jì)標(biāo)高和槽底均處在地下水位以下1.0～1.5米，地下水豐富，原設(shè)計(jì)的30cm 厚3：7灰土墊層不能適用，經(jīng)過(guò)討論，決定將灰土墊層變更為30cm厚砂石墊層，加鋪10cm厚C15混凝土硬化層。

開(kāi)挖出20m長(zhǎng)的溝槽后，按此方案進(jìn)行試驗(yàn)，在工作面寬度內(nèi)鋪筑30cm砂礫后發(fā)現(xiàn)，由于基底較軟，加上兩邊有排水溝，造成砂礫墊層兩邊缺少支撐、有往兩邊滑動(dòng)的趨勢(shì)，我們采取將排水溝與工作面用砂礫石填平的方法，來(lái)阻止墊層向兩邊滑動(dòng)下沉。但是在鋪筑完30cm厚砂礫墊層后，基底強(qiáng)度仍然不能達(dá)到規(guī)范要求，為了保證工程質(zhì)量，我們又將砂礫石墊層厚度增加至60cm，基底強(qiáng)度經(jīng)檢測(cè)合格。鑒于此，我們將基底墊層處理方案調(diào)整為：最底層加鋪30cm厚的拋石層，拋石粒徑10～20cm起到擠淤穩(wěn)定基礎(chǔ)的作用，然后鋪設(shè)30cm砂礫墊層，最后澆筑10cm的C15素混凝土硬化層，基底開(kāi)挖深度比原方案加深30cm?；A(chǔ)處理要及時(shí)，溝槽開(kāi)挖支護(hù)成型后隨即進(jìn)行拋石和沙礫墊層施工，期間要保證降水到位，基礎(chǔ)要分段開(kāi)挖處理并及時(shí)安放管枕、鋪設(shè)管道。

本工程使用的管道接口是平口套環(huán)接口，接口質(zhì)量直接影響著管道的閉水試驗(yàn)。在接口施工時(shí)首先用強(qiáng)度較高的砂漿將管道接縫灌實(shí)、抹平，然后放好套環(huán)，使套環(huán)與管道的距離保持均勻，再?gòu)膬蛇叿謩e打入一圈直徑稍大于套環(huán)與管道間距的油麻，接著再打入石棉水泥，要分幾次填打密實(shí)，最后就是要加強(qiáng)對(duì)接口的濕養(yǎng)護(hù)。

2.3溝槽回填

經(jīng)過(guò)閉水試驗(yàn)的管道可以進(jìn)行回填，根據(jù)地質(zhì)普探資料和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量，地下水位平均標(biāo)高為401.400，基底平均標(biāo)高為398.821，管頂平均標(biāo)高為400.871，在停止抽水后地下水位上升至正常高度后管道將全部處于水中，用土方回填無(wú)法保證質(zhì)量，極易造成塌陷，且水位上升之后回填土受浸泡有向上進(jìn)行毛細(xì)擴(kuò)張的趨勢(shì)。我們采用如下回填方案：在管道進(jìn)行完閉水試驗(yàn)合格后及時(shí)回填管道。回填時(shí)先往管道中放滿(mǎn)水，回填從底部砂礫石頂開(kāi)始，管道胸腔部分和管頂以上50cm內(nèi)用砂礫石回填。回填時(shí)應(yīng)注意：管道兩側(cè)必須同時(shí)回填，兩邊的回填高差不能大于20cm，砂礫石倒入溝槽必須緩慢勻速，防止砸壞管道，分層回填并用平板振動(dòng)器振實(shí)，嚴(yán)格控制壓實(shí)質(zhì)量。沙礫石回填至地下水位標(biāo)高20cm以上，保留數(shù)天的自然沉降期，防止溝槽發(fā)生較大沉降。沙礫石層以上采用0.5m厚3：7灰土封層，防止地下水毛細(xì)上升，影響上部回填質(zhì)量?；彝粮魧右陨喜糠终Ｊ褂盟赝吝M(jìn)行回填。此方案起到良好的封水效果，在后續(xù)工序的施工中，沒(méi)有任何溝槽沉陷情況出現(xiàn)，也為路基路面結(jié)構(gòu)層的施工打下了良好的基礎(chǔ)。

4結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述施工方案和工藝在本工程中的綜合運(yùn)用，保證了排水管道在高水位含流沙地質(zhì)條件下的順利施工和良好的質(zhì)量，取得了很好的效果，工程也獲得了良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益，希望這些施工方案和工藝能對(duì)類(lèi)似工程起到借鑒作用。