樂亭新區(qū)供水工程為樂亭工業(yè)區(qū)、海港開發(fā)區(qū)內(nèi)各園區(qū)的工業(yè)企業(yè)進行配水，由取水泵站工程、輸水工程和凈水廠工程3部分構(gòu)成。根據(jù)樂亭新區(qū)總體規(guī)劃、需水量預(yù)測及唐山市水資源綜合配置規(guī)劃，本工程供水規(guī)模為1.05億m3/a，輸水工程管線全長57.16km，采用雙管線供水。本文主要探討在輸水工程施工圖設(shè)計中遇到的一些難點問題及解決方案。

1.設(shè)計難點

1.1 地震液化

工程區(qū)地處7度地震基本烈度區(qū)，地下水埋深較淺，管道埋深1.3m左右，地基中的砂性土 （指各砂土和砂壤土）處于飽和狀態(tài)，地震時有發(fā)生液化的可能。經(jīng)過判斷和分析，工程區(qū)內(nèi)的嚴重液化土層有4段沖洪積或海相沉積的飽和砂性土，液化深度范圍為自管道基礎(chǔ)以下至埋深15m以上，總厚度約12m。

1.2 泥質(zhì)軟基

管線在穿越河道和溝坑的局部地段，分布有淤泥質(zhì)軟土層。工程區(qū)內(nèi)有3處設(shè)計槽底高程處為淤泥質(zhì)壤土，8座井室基礎(chǔ)位于淤泥質(zhì)土范圍內(nèi)，承載力偏低，僅 60～70kPa，土質(zhì)條件較差，應(yīng)注意承載力低和不均勻沉陷的問題。

1.3 地下水影響

管道沿線的地下水埋深較淺，地下水位高，且部分管段地下水對抗硫酸鹽水泥、鋼筋混凝土中的鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)具有不同程度的影響，局部管段具有強腐蝕性，嚴重影響輸水管線的使用壽命及供水安全。

1.4 土質(zhì)影響

管道沿線土質(zhì)對輸水管道具有不同程度的腐蝕性影響，腐蝕等級有所不同，對該環(huán)境中埋設(shè)的鋼質(zhì)管道，設(shè)計時應(yīng)采取必要的保護措施。

2.解決方案

2.1 振沖碎石樁

根據(jù)《構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范（GB50191-2012）》規(guī)定，本供水工程在土層產(chǎn)生地震液化時可能造成短時間內(nèi)停水，但可以快速維修，同時各用水單位一般設(shè)有蓄水池，故在土層地震液化時不會造成人員傷亡和較大經(jīng)濟損失，按規(guī)范本工程屬于丁類，對輕微和中等程度的液化區(qū)域可不進行工程處理，但對嚴重液化區(qū)域內(nèi)的管道和構(gòu)筑物基礎(chǔ)須采取消除地基液化沉降、減小不均勻沉降或提高結(jié)構(gòu)對不均勻沉降適應(yīng)能力的措施。

為了保證輸水管道的長期安全運行，對4段嚴重液化地段管線及附屬構(gòu)筑物下加碎石樁，其工藝流程為：定位-核實標高，確定制樁深度-清孔-填料-振密-移位。段內(nèi)管線下碎石樁兩排分布間距5m，有效樁長5m，樁徑0.8m；混凝土管下鋪設(shè)20cm碎石墊層，鋼管下鋪設(shè)20cm石屑墊層。處理范圍內(nèi)構(gòu)筑物下碎石樁呈2.6m×2.5m矩形布置，樁徑0.8m，有效樁長5m；構(gòu)筑物底部鋪設(shè)20cm碎石墊層。

2.2 軟基處理

管道軟基區(qū)段為淤泥質(zhì)壤土時，呈軟塑-流塑狀態(tài)，壓縮性高，土質(zhì)條件較差。為防止地基不均勻沉降，管下設(shè)20cm厚石屑墊層，其下設(shè)30cm厚碎石墊層。

在軟地基處的井室、鎮(zhèn)墩、管道及其它構(gòu)筑物下面及其上游10m范圍內(nèi)，管道下面鋪設(shè)一層雙向土工格柵（抗拉強度60KN/m）。

出現(xiàn)淤泥、軟基及排水困難等不利情況時，井室混凝土底板下加20～40cm厚的碎石墊層。淤泥段堤基承載力低于70kpa的井室，采用塊石分層夯實擠淤法加固地基。

2.3 排水防水措施

一是管井井點降水管井井點降水的目的是為了降低淺層潛水的地下水位，降低土體的含水率，提高土體的抗剪強度和穩(wěn)定性，防止發(fā)生流沙、管涌現(xiàn)象和坑底回彈隆起，工藝流程為：井點測量定位-挖井口-安護筒-鉆機就位-鉆孔-回填井底砂墊層-吊放井管-回填井管與孔壁間的碎石過濾層-洗井-井管內(nèi)下設(shè)水泵、安裝抽水控制電路-試抽水-降水井正常工作-降水完畢-封井。

二是適宜管材針對地下水水質(zhì)對管道材質(zhì)的腐蝕性差異，管材也需分段設(shè)計，對管材有腐蝕性的管段應(yīng)采用不受腐蝕、適宜的管材，并做好預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管的外防腐以及鋼管的內(nèi)防腐、外防腐，以延長管道的使用壽命。

三是井室防滲材料項目區(qū)部分地段地下水位較高，部分井室須進行防水處理?？紤]混凝土結(jié)構(gòu)易受到氯離子等活性物質(zhì)浸蝕，選用防滲材料必須要耐受氯離子腐蝕和酸、堿、鹽的浸蝕；且井室內(nèi)部長期處于被動水壓力包圍環(huán)境中，防滲材料與混凝土 粘結(jié)強度必須要大；再結(jié)合抗凍性能要求等，井室防滲關(guān)鍵材料選用TB-混凝土膠、TB-混凝土寶(Ⅱ型)、TB-混凝土寶(Ⅲ型)、TB-水工高性能涂料等。

2.4 陰極保護

為保證供水工程的安全可靠運行，有效延長管道的使用壽命，對受土質(zhì)影響管段內(nèi)的鋼管，采用防腐涂層與陰極保護聯(lián)合使用的雙保護措施。

3.結(jié)語

唐山樂亭新區(qū)供水工程2013年7月投入運行，有效破解了樂亭新區(qū)水資源短缺的瓶頸，滿足了區(qū)域經(jīng)濟快速發(fā)展的用水需求，進一步優(yōu)化了樂亭新區(qū)及周邊投資環(huán)境，對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展起到了良好的促進作用。