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【摘 要】本文针对蓟县新城高水位含流砂地质的特点，结合近几年蓟县地区排水工程的施工经验，分析总结了在高水位含流砂软土地质情况下进行市政管道施工的方法，为以后类似地质条件下进行市政管道施工提供借鉴。
【关键词】高水位；含流砂；软土地质；排水管道
1、引言
随着蓟县经济的迅速发展，人们对环境和居住条件的要求越来越高，建设蓟县新城是加快构建中等旅游城市的根本要求，对加强于桥水库水源保护，改善群众生产生活条件，具有十分重要的作用。新城规划居住人口50万人，总面积57平方公里，政府对新城的建设和开发力度不断加大，新城区域内市政工程亦随之大范围的开展。作为市政工程配套设施中的排水管道工程，在整体施工中起着非常重要的作用，与人民的生活和生存环境息息相关，而且它的施工进度和施工质量直接影响后期的道路施工。
2.工程概况及地质分析
蓟县新城地区属于燕山山脉南麓平原地貌，大部分为贫耕地、半耕地及州河、么河、沙河等河流河滩地，地层中主要为淤泥质土与粉质沉积粘土和砂粒土混杂为主。地层由上到下依次为：耕植土0.3～0.5m，沙壤土0.6～1.5m，中砂层0.4～1.3m，粗砂及砂砾层，0.5～4.0m，区域内地下水位较高，一般在地表下1.5～2.7m左右。此类地质属于软土地质对排水管道的施工较为不利。结合近几年来在蓟县城区及上仓酒业和绿色食品加工区高水位含流砂软土地质进行管道施工的经验，对新城区域软土地质条件下的管道施工方法及措施进行了简要分析和论述。
3、施工的要点和难点分析
根据高水位含流砂软土地质特点，排水管道施工要点及难点有以下几项：（1）土方的开挖。地下水位高和含流砂淤泥质软土地质问题直接影响沟槽的整体稳定性及沟槽基础的稳固程度（2）降水措施的得当。降水措施的选择是否得当直接影响成槽进度和沟槽的稳定性，进而影响整个施工过程，尤其含砂性土地段很容易造成滑坡、流坡及坍塌事故。（3）垫层高程的控制。高水位地段，含水量较大，就需要不间断的排水，对槽底的整平和垫层的铺设质量和速度要求较高。（4）管道铺设的速度和准确率。此类地质对管道施工危害最大，无论是围护桩还是明挖槽，尤其管道铺设过程中对沟槽边的压力加大和扰动，都容易造成沟槽溜坡和坍塌或流砂。所以管道的铺设速度和准确率要求高。（5）闭水试验。必须做好闭水试验，检验管道的施工质量，为后续工程打好基础。（6）回填及时与压实度控制。高水位含流砂地质对回填材料、回填质量、回填压实度要求较高。
4、施工方法和施工过程的措施分析
4.1开挖方法的确定。根据地质地层情况及现场施工环境要求，本区域内管道主要采用明开施工为主，非开挖施工为辅。采用明开主要是新城原地貌大部分为贫耕地、半耕地及州河、宾昌河、么河、漳河等河流河滩地，除湖西路北段外基本周边场地开阔，对工程进行明挖与支护桩进行难易和经济测算，采用明开施工，其工艺简单、施工过程中易于根据地质情况变化及时调整施工方案。湖西路北段经过老城区，由北向南横跨原有城区主干道人民西大街和南环路，过路段双侧管道396米，交通量大，管段长采用顶管非开挖技术施工。此工艺开挖面小、占地少、施工速度快，适合过路段，但造价较高。
4.2开挖过程控制及降水
4.2.1开挖。在明槽开挖时，当槽深小于2米时，按1：0.4放坡，槽深小于3.5时，按1：0.75放坡，挖深大于3.5时分两步开挖，两台挖掘机配合施工，一台负责上步土开挖及装车，另一台负责下步开挖及修整边坡和槽底，这样可大大加快施工进度，上层按1：0.4挖至2米左右控制在距流砂层0.5深处，沟槽两边不得堆土以减轻下部开挖时的沟槽两侧荷载，两侧留2米宽台阶，下层按1：0.75放坡开挖至设计标高。在沟槽开挖时，应将上层沙壤土与砂砾土分别堆放，以便沟槽回填时分别利用并充分保证施工质量。
4.2.2降水。降水采用排水沟明排水和大口径井法配合降水。明排水适用于排除地表水及沟槽深度较浅的地下水。在浅沟槽出水段，采用排水沟排水。在规划路二、中昌南大道、城南东大街，五行路南段等，沟槽深度不大，沟槽的两侧设置0.6米宽0.6米深排水沟，为了保证水流能够顺利排出，每隔50～80m设置一道集水井，集水井直径1.2米左右，采用干砖砌筑，井底标高低于基坑1.5m左右。大口径井在本地区应用较广，降水深度超过6米，地下流砂多发地质的基槽多采用此法，能够很好降低地下水位解决流砂滑塌问题。五行路北段，湖西路南段，伍德大道等适用此法。大口井应在挖土前打好抽水，抽水比挖土提前时间量根据土质确定，渗透系数小时应提前时间多。在打大口井时同时打水位观测井，观测水位达到预定深度以下方可挖土。人工挖土时降至预定深度2/3即可挖土，机械挖土时必须降至槽底以下0.5米方可进行挖土。大口井的深度、间距，根据土质、水量和基坑深度及经验确定。若遇雨季施工，应及时排水，避免泡槽，沟槽不允许积水。在施工过程中不得间断排水，并应对排水系统经常检查和维护。
4.3管道基础施工
4.3.1管道基础下特殊土层的处理。管道基础下特殊土層的基础处理对于含流砂软土地质条件下的排水管道施工非常关键。管道基础应座落在稳定的未扰动的土层上，在本工程中部分管道坐落在现状河道及现状土层之上，结合道路路基填垫方法、河道深浅及拟建管道深度等不同情况，确定如下基础处理方法：
（1）管道开槽槽底标高座落于现状土层上，开槽后不准扰动原状土，按常规管道基础施作施做。（2）管道开槽槽底标高座落于现状河道底之上或遇到软弱土情况时，当厚度小于0.5米，则应全部清除，挖至现状土层，换填级配砂石至管道基础底部，密实度要求达到90%以上，其上再按管道基础施作；当淤泥厚度大于0.5m时，应至少超挖500mm，再抛块石挤淤，然后换填级配砂石至管道基础底部，密实度要求达到90%以上（且应满足相关道路及设施要求），其上再实施管道基础。 4.3.2管道基础，本工程承插式胶圈接口钢筋混凝土管采用砂石基础。施工时先在基底铺设一层沙砾或碎石，碎石粒径为25cm以下，上面再铺2cm砂垫层（中、粗砂），用振动平板夯夯1-2遍，总厚度依照设计要求执行。为了避免管道安装后产生沉降，此在铺垫层时考虑预沉量并抬高30～50mm。管底与垫层接触两侧的腋角，必须用砂填充插捣密实，与管底紧密接触。
4.4管道安装。本工程采用钢筋混凝土承插口管，安装前，对管材进行检查，应无露筋、裂缝、脱皮、碰伤等外观质量缺陷，对不合格的应退回厂家，严禁使用。下管前对管道基础进行检查，保证基础尺寸及高程的正确。下管时，尽量做到一次就位，下管要稳、准、快，管道安装将插口顺水流方向，承口逆水流方向，由低向高处依次安装。钢筋混凝土承插口管采用橡膠圈接口，橡胶圈材料为氯丁橡胶，胶圈不应有气孔，裂缝和重皮。
4.5闭水试验。闭水试验前，应做好水源引接及排水疏导路线设计。试验管段符合以下要求：管道及检查井外观质量已验收合格；管道未回填且沟槽内无积水；全部预留孔应封堵，不得渗水；管道两端堵水气囊承载力大于水压合力，封堵严密不漏水。管道灌水应从下游缓慢灌入。对于含流沙地质条件下排水管道的严密性试验非常重要，是检验管道质量的有效手段，若严密性不足，将严重影响以后用的正常使用，甚至造成泥沙回灌入管内，难以维修。
4.6沟槽回填
（1）、绿化带及人行道下的排水管道分层回填素土并夯实，密实度>90%；道路下的排水管道从槽底至管顶以上50cm范围内均回填级配碎石和土石屑；管道两侧及管道有效支撑角范围回填密实度达到95%以上，其余部分达到90%以上，管顶50cm以上回填8%灰土至路面以下1m，压实度按道路要求施做。
（2）、回填前首先将槽内的杂物、淤泥清除干净，回填时沟槽内应无积水，不得带水回填，不得回填淤泥、有机物及冻土。回填土中不得含有石块、砖及其他杂硬物体。
（3）、管区应分层对称回填，严禁单侧回填，回填材料的每层虚铺厚度为200mm。
5、结束语
城市排水管网是现代化城市不可或缺的基础设施，蓟县新城地区的管道主要施工特点为高水位含流沙沟槽，施工中应根据其特点，精心组织、扎实做好开工前准备工作、精细施工，更好地完成新城的市政基础设施建设。
参考文献：
1、《天津市市政工程施工技术规范》2004；
2、张领护王敬昌《含流沙地质条件下排水管道工程施工技巧》2003《中国给水排水》
【关键词】高水位；含流砂；软土地质；排水管道
1、引言
随着蓟县经济的迅速发展，人们对环境和居住条件的要求越来越高，建设蓟县新城是加快构建中等旅游城市的根本要求，对加强于桥水库水源保护，改善群众生产生活条件，具有十分重要的作用。新城规划居住人口50万人，总面积57平方公里，政府对新城的建设和开发力度不断加大，新城区域内市政工程亦随之大范围的开展。作为市政工程配套设施中的排水管道工程，在整体施工中起着非常重要的作用，与人民的生活和生存环境息息相关，而且它的施工进度和施工质量直接影响后期的道路施工。
2.工程概况及地质分析
蓟县新城地区属于燕山山脉南麓平原地貌，大部分为贫耕地、半耕地及州河、么河、沙河等河流河滩地，地层中主要为淤泥质土与粉质沉积粘土和砂粒土混杂为主。地层由上到下依次为：耕植土0.3～0.5m，沙壤土0.6～1.5m，中砂层0.4～1.3m，粗砂及砂砾层，0.5～4.0m，区域内地下水位较高，一般在地表下1.5～2.7m左右。此类地质属于软土地质对排水管道的施工较为不利。结合近几年来在蓟县城区及上仓酒业和绿色食品加工区高水位含流砂软土地质进行管道施工的经验，对新城区域软土地质条件下的管道施工方法及措施进行了简要分析和论述。
3、施工的要点和难点分析
根据高水位含流砂软土地质特点，排水管道施工要点及难点有以下几项：（1）土方的开挖。地下水位高和含流砂淤泥质软土地质问题直接影响沟槽的整体稳定性及沟槽基础的稳固程度（2）降水措施的得当。降水措施的选择是否得当直接影响成槽进度和沟槽的稳定性，进而影响整个施工过程，尤其含砂性土地段很容易造成滑坡、流坡及坍塌事故。（3）垫层高程的控制。高水位地段，含水量较大，就需要不间断的排水，对槽底的整平和垫层的铺设质量和速度要求较高。（4）管道铺设的速度和准确率。此类地质对管道施工危害最大，无论是围护桩还是明挖槽，尤其管道铺设过程中对沟槽边的压力加大和扰动，都容易造成沟槽溜坡和坍塌或流砂。所以管道的铺设速度和准确率要求高。（5）闭水试验。必须做好闭水试验，检验管道的施工质量，为后续工程打好基础。（6）回填及时与压实度控制。高水位含流砂地质对回填材料、回填质量、回填压实度要求较高。
4、施工方法和施工过程的措施分析
4.1开挖方法的确定。根据地质地层情况及现场施工环境要求，本区域内管道主要采用明开施工为主，非开挖施工为辅。采用明开主要是新城原地貌大部分为贫耕地、半耕地及州河、宾昌河、么河、漳河等河流河滩地，除湖西路北段外基本周边场地开阔，对工程进行明挖与支护桩进行难易和经济测算，采用明开施工，其工艺简单、施工过程中易于根据地质情况变化及时调整施工方案。湖西路北段经过老城区，由北向南横跨原有城区主干道人民西大街和南环路，过路段双侧管道396米，交通量大，管段长采用顶管非开挖技术施工。此工艺开挖面小、占地少、施工速度快，适合过路段，但造价较高。
4.2开挖过程控制及降水
4.2.1开挖。在明槽开挖时，当槽深小于2米时，按1：0.4放坡，槽深小于3.5时，按1：0.75放坡，挖深大于3.5时分两步开挖，两台挖掘机配合施工，一台负责上步土开挖及装车，另一台负责下步开挖及修整边坡和槽底，这样可大大加快施工进度，上层按1：0.4挖至2米左右控制在距流砂层0.5深处，沟槽两边不得堆土以减轻下部开挖时的沟槽两侧荷载，两侧留2米宽台阶，下层按1：0.75放坡开挖至设计标高。在沟槽开挖时，应将上层沙壤土与砂砾土分别堆放，以便沟槽回填时分别利用并充分保证施工质量。
4.2.2降水。降水采用排水沟明排水和大口径井法配合降水。明排水适用于排除地表水及沟槽深度较浅的地下水。在浅沟槽出水段，采用排水沟排水。在规划路二、中昌南大道、城南东大街，五行路南段等，沟槽深度不大，沟槽的两侧设置0.6米宽0.6米深排水沟，为了保证水流能够顺利排出，每隔50～80m设置一道集水井，集水井直径1.2米左右，采用干砖砌筑，井底标高低于基坑1.5m左右。大口径井在本地区应用较广，降水深度超过6米，地下流砂多发地质的基槽多采用此法，能够很好降低地下水位解决流砂滑塌问题。五行路北段，湖西路南段，伍德大道等适用此法。大口井应在挖土前打好抽水，抽水比挖土提前时间量根据土质确定，渗透系数小时应提前时间多。在打大口井时同时打水位观测井，观测水位达到预定深度以下方可挖土。人工挖土时降至预定深度2/3即可挖土，机械挖土时必须降至槽底以下0.5米方可进行挖土。大口井的深度、间距，根据土质、水量和基坑深度及经验确定。若遇雨季施工，应及时排水，避免泡槽，沟槽不允许积水。在施工过程中不得间断排水，并应对排水系统经常检查和维护。
4.3管道基础施工
4.3.1管道基础下特殊土层的处理。管道基础下特殊土層的基础处理对于含流砂软土地质条件下的排水管道施工非常关键。管道基础应座落在稳定的未扰动的土层上，在本工程中部分管道坐落在现状河道及现状土层之上，结合道路路基填垫方法、河道深浅及拟建管道深度等不同情况，确定如下基础处理方法：
（1）管道开槽槽底标高座落于现状土层上，开槽后不准扰动原状土，按常规管道基础施作施做。（2）管道开槽槽底标高座落于现状河道底之上或遇到软弱土情况时，当厚度小于0.5米，则应全部清除，挖至现状土层，换填级配砂石至管道基础底部，密实度要求达到90%以上，其上再按管道基础施作；当淤泥厚度大于0.5m时，应至少超挖500mm，再抛块石挤淤，然后换填级配砂石至管道基础底部，密实度要求达到90%以上（且应满足相关道路及设施要求），其上再实施管道基础。 4.3.2管道基础，本工程承插式胶圈接口钢筋混凝土管采用砂石基础。施工时先在基底铺设一层沙砾或碎石，碎石粒径为25cm以下，上面再铺2cm砂垫层（中、粗砂），用振动平板夯夯1-2遍，总厚度依照设计要求执行。为了避免管道安装后产生沉降，此在铺垫层时考虑预沉量并抬高30～50mm。管底与垫层接触两侧的腋角，必须用砂填充插捣密实，与管底紧密接触。
4.4管道安装。本工程采用钢筋混凝土承插口管，安装前，对管材进行检查，应无露筋、裂缝、脱皮、碰伤等外观质量缺陷，对不合格的应退回厂家，严禁使用。下管前对管道基础进行检查，保证基础尺寸及高程的正确。下管时，尽量做到一次就位，下管要稳、准、快，管道安装将插口顺水流方向，承口逆水流方向，由低向高处依次安装。钢筋混凝土承插口管采用橡膠圈接口，橡胶圈材料为氯丁橡胶，胶圈不应有气孔，裂缝和重皮。
4.5闭水试验。闭水试验前，应做好水源引接及排水疏导路线设计。试验管段符合以下要求：管道及检查井外观质量已验收合格；管道未回填且沟槽内无积水；全部预留孔应封堵，不得渗水；管道两端堵水气囊承载力大于水压合力，封堵严密不漏水。管道灌水应从下游缓慢灌入。对于含流沙地质条件下排水管道的严密性试验非常重要，是检验管道质量的有效手段，若严密性不足，将严重影响以后用的正常使用，甚至造成泥沙回灌入管内，难以维修。
4.6沟槽回填
（1）、绿化带及人行道下的排水管道分层回填素土并夯实，密实度>90%；道路下的排水管道从槽底至管顶以上50cm范围内均回填级配碎石和土石屑；管道两侧及管道有效支撑角范围回填密实度达到95%以上，其余部分达到90%以上，管顶50cm以上回填8%灰土至路面以下1m，压实度按道路要求施做。
（2）、回填前首先将槽内的杂物、淤泥清除干净，回填时沟槽内应无积水，不得带水回填，不得回填淤泥、有机物及冻土。回填土中不得含有石块、砖及其他杂硬物体。
（3）、管区应分层对称回填，严禁单侧回填，回填材料的每层虚铺厚度为200mm。
5、结束语
城市排水管网是现代化城市不可或缺的基础设施，蓟县新城地区的管道主要施工特点为高水位含流沙沟槽，施工中应根据其特点，精心组织、扎实做好开工前准备工作、精细施工，更好地完成新城的市政基础设施建设。
参考文献：
1、《天津市市政工程施工技术规范》2004；
2、张领护王敬昌《含流沙地质条件下排水管道工程施工技巧》2003《中国给水排水》