胡向紅，李 奇

（中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司華北分公司，河北任丘 062550）

論高水位地區(qū)對(duì)管道施工中工程量的影響

胡向紅，李 奇

（中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司華北分公司，河北任丘 062550）

介紹了地下水對(duì)管道工程施工中工程量的影響及在管道施工中常用的處理地下水的方法。

管道施工；地下水；影響

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷快速發(fā)展，長(zhǎng)輸管道建設(shè)突飛猛進(jìn)，管道經(jīng)過的水網(wǎng)地段越來(lái)越多，尤其是以下高水位地區(qū)的管道穿越。地下水對(duì)管道工程的影響雖不及對(duì)建筑地基工程的影響大，但也是一個(gè)不容忽視的問題。高地下水位對(duì)管道工程的影響主要在以下三個(gè)方面。

1 管道敷設(shè)管溝的開挖成型及工程量

對(duì)管溝的開挖成型及工程量的影響。管道工程中最大的一項(xiàng)土木工程就是管溝開挖，管溝開挖深度一般在2～2.5m，多地區(qū)地下水位可能不會(huì)達(dá)到如此高度，但是在沿海地區(qū)、低洼地段及我國(guó)江南等地區(qū)地下水位可能都位于2m以上，甚至某些地區(qū)的地下水位由于季節(jié)性變化或者地域的影響會(huì)達(dá)到0～0.5m的高度，而此時(shí)的高地下水位會(huì)對(duì)管溝的開挖及成型造成非常不利的影響，甚至對(duì)管道工程的施工工藝也會(huì)造成與一般方法截然不同的影響。當(dāng)?shù)叵滤缓芨邥r(shí)如果不采取措施，管溝開挖時(shí)由于水多會(huì)造溝壁不斷塌陷，大量泥沙不斷填塞到溝底，不僅造成管溝難以成型還會(huì)造成重復(fù)開挖增大挖方量，同事為保證挖深管溝上口開也會(huì)相對(duì)增大，最終造成施工作業(yè)帶寬度增大。例如：在永唐秦管道工程在天津段施工時(shí)由于局部地區(qū)地下水位較高，作業(yè)帶土壤經(jīng)過碾壓后難以承受沉重的吊管機(jī)通行，最后不得不改變常規(guī)的施工方案采用沉管施工法，并且造成管溝上開口、土方量、作業(yè)帶寬度等較其他段都相對(duì)增大，并且由于泥沙的不斷塌陷也增加了較多的重復(fù)清溝量。比如地下水位較深段（水位2m以下），管溝上開口實(shí)際開挖2～4m（粘土、粉土段）、作業(yè)帶寬度18m（施工圖設(shè)計(jì)寬度）足以，而高地下水位段管溝上開口達(dá)到了5～7m，作業(yè)帶寬度達(dá)到了25m，土方開挖量及其他處理措施也增大較多。

2 管道下溝就位及回填工程量

對(duì)管道下溝就位及回填的影響。管道施工圖設(shè)計(jì)中規(guī)定：管道下溝前應(yīng)清除溝中塌入的泥土、積水。管道下溝前清除溝內(nèi)泥土、積水的原因是擔(dān)心溝內(nèi)積存的泥、水將管道抬起上浮，造成管溝挖深滿足設(shè)計(jì)要求而管道埋深不足。管溝內(nèi)泥、水積存的最大原因就是地下水的影響。

說(shuō)明書中規(guī)定：嚴(yán)禁采用“二次回填”（即先松散回填，自重下沉后再進(jìn)行二次補(bǔ)填）的方式，如此規(guī)定很大原因就是擔(dān)心雖管道下溝前溝內(nèi)積水已除凈，若先采用松散回填，在高地下水位區(qū)松散回填后地下水會(huì)慢慢滲入松散土縫隙，導(dǎo)致已回填松散土層形成泥水混合層，最終導(dǎo)致管道懸浮在松散泥水混合層，若檢查不仔細(xì)就進(jìn)行二次回填最終導(dǎo)致管道埋深不足，即便是檢查出地下水滲入管道懸浮也很難在進(jìn)行補(bǔ)救，只有重新將管道挖開，增加不必要工程量。所以地下水對(duì)管道的下溝回填也有很大影響。

3 頂管穿越造成的工程量

地下水對(duì)頂管穿越的施工工藝、頂管機(jī)具選擇、施工工程量等也有著很大的影響。地下水對(duì)操作坑的影響：頂管穿越深度一般都位于地面4m以下，在地下水位較深區(qū)在土質(zhì)條件允許條件下，頂管操作坑甚至不用做任何支護(hù)及處理措施，僅需做好后背墻便可滿足施工要求。

而在高地下水位區(qū)，操作坑開挖前不僅需要提前進(jìn)行降水處理，還要對(duì)操作坑四壁及坑底進(jìn)行護(hù)壁及處理，并且在頂進(jìn)過程中要時(shí)刻注意整個(gè)操作坑及坑壁的變化。

地下水對(duì)頂管施工工藝及機(jī)具的影響，在低水位區(qū)頂管穿越采用普通人工掏土（土質(zhì)允許）式便可順利完成穿越，而在土質(zhì)條件相同的高水位區(qū)人工掏土式頂管則難以實(shí)施，以為人工掏土頂管前端是完全開放的無(wú)法阻擋地下水壓及泥沙，若土質(zhì)不是很理想很可能導(dǎo)致道路塌方，或者導(dǎo)致頂管失敗。列如在永唐秦管道工程中津圍路頂管穿越，開始使用人工式頂管，在頂進(jìn)4根套管后由于地下水較豐富再加之土質(zhì)條件不是太好，套管前端粉土質(zhì)土壤在地下水壓作用下不斷涌出，導(dǎo)致套管前端被逐步掏空，是套管頭下沉甚至導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫，最后不得不將已頂進(jìn)套管回填廢棄，終而采用相對(duì)較昂貴的泥水平衡頂管。

地下水對(duì)頂管工程量影響主要表現(xiàn)在，操作坑開挖時(shí)的降水措施、護(hù)壁措施及發(fā)送溝開挖。高水位區(qū)較低水位區(qū)工程量要大很多。

另外地下水還會(huì)造成很多頂管中的事故及失敗，例如在永唐秦管道工程中G103國(guó)道頂管施工過程中，由于頂管深度較深，由于承壓水作用致使操作坑底部出現(xiàn)涌沙現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致操作坑一側(cè)出現(xiàn)較大沉降最后不得不中止施工，進(jìn)行過濾處理。還有一次是頂管機(jī)頭與首節(jié)套管接縫處出現(xiàn)涌沙現(xiàn)象，導(dǎo)致機(jī)頭與首節(jié)套管接縫處偏差，最終不得不中止施工。

地下水在工程中是誰(shuí)也不想遇到的，但有時(shí)也是不可避免的，而如何處理地下水創(chuàng)造盡量好的施工條件才是最根本的解決辦法。處理地下水的主要措施有：降水、隔離、冷凍。在管道工程中前兩者是最常用的。在一般段管溝開挖中降水是最常用的處理措施，降水的形式主要有，明排降水、井點(diǎn)降水。頂管穿越的降水方式主要是井點(diǎn)降水及采用止水隔離墻。根據(jù)不同地質(zhì)條件、不同地下水高度選擇不同的處理措施對(duì)施工有很大影響，對(duì)工程量大小也有著很大的影響。

所以，地下水不只是對(duì)建筑工程影響較大，對(duì)管道工程也有很大影響。如何做好受高地下水位影響的地基的軟化及有害離子的腐蝕，是我們管道工程在以后設(shè)計(jì)過程中的重點(diǎn)之處，應(yīng)對(duì)地下水給予重視，全面考慮地下水對(duì)工程量、施工工藝及其他方面的不利影響，做好處理對(duì)策。

［1］ 嚴(yán)紅江.淺談管道工程施工作業(yè)帶在水網(wǎng)地區(qū)的加固技術(shù)［J］.科技致富向?qū)В?015，（12）：74.

［2］ 謝協(xié)文，張國(guó)華.基于排水管道施工的市政道路工程地下水位處理研究［J］.商品與質(zhì)量：房地產(chǎn)研究，2014，（2）：453.

Influence of High Water Level Area on Engineering Quantity in Pipeline Construction

Hu Xiang-hong，Li Qi

The infl uence of groundwater on engineering quantity in pipeline construction and the method of treating groundwater commonly used in pipeline construction

pipeline construction；groundwater；infl uence

U453.61

B

1003-6490（2016）07-0019-01

2016-06-30

胡向紅（1971—），女，河北任丘人，助理工程師，主要從事油氣儲(chǔ)運(yùn)管道設(shè)計(jì)工作。