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摘要:随着中国城镇化建设的进程不断加快,许多问题不断出现,比如交通拥堵,环境污染等。因此建设新型城市是当前形势下的必然趋势。综合管沟以其独特的优势而成为了城市现代化的重要标志之一。综合管沟,简单地说就是将不同的管线铺设到一个管道内,方便于管理和维修,避免道路反复开挖等问题。
关键词:综合管沟;软土;软基处理
1.1 综合管沟概念
综合管沟,一般叫做“地下市政管线综合管沟”,也叫做综合管廊,共同沟等,是把两种或两种以上管线设置到统一人工空间中,成为一种现代化基础设施。[1]
1.2 综合管沟国内发展状况
综合管沟的国内发展情况,是随着中国城市化建设不断发展的,尤其是近几年,在国家的相关政策之下,综合管沟的建设也呈遍地开花之势。在此背景下,高科学性和集约性也成为了现代工程建设的基本要求。综合管沟在我国正处于起步阶段,是一种新型的管线处理手段,能有效地解决城市道路反复开挖,各种管线随意布设等严重影响城市环境的问题。综合管沟就做到了一劳永逸,完全可以根除这些城市弊病,是城市建设向集约化发展的方向之一。
1.3 综合管沟软基处理技术
通过对国内外的一些软基处理技术和经验的研究 ,总结出一套针对城市地下综合管沟软基处理的方法,从而为以后综合管沟的软基处理提供一点参考资料,为综合管沟建设做一点点贡献。
综合管沟建设在我国还刚刚起步,各方面都处在一个探索阶段,作为一种新型的城市管线处理方法,综合管沟建设的技术要求也比较高,尤其是在地基承载力方面有很高的要求。综合管沟的要求是百年工程,因此,地基的处理不能轻视。尤其是对于一些地质条件差的地区。地基的处理是一项具有挑战性的工作,还有很多的工作要做。
(1)综合管沟分类
按敷设的等级和数量可分为干线综合管沟、支线综合管沟、电缆沟和干支线混合型综合管沟。
(2)综合管沟的断面形式
矩形、圆形、半圆形和拱形
综合管沟断面的形式选择,应该根据具体的条件确定,比如安装的管线、施工的条件、机械条件、地质条件以及其他要求。一般情况下,明挖法施工会采用矩形断面,明挖预制拼装法也会采用矩形断面结构,非明挖法一般会采用圆形或是马蹄形断面。
(3)根据仓数分类
综合管沟根据仓数分类可分为单舱综合管沟、双舱综合管廊及多舱综合管沟。
(4)管沟铺设位置
干线管沟宜设置在机动车道和绿化带的下面;支线综合管沟宜设置在非机动车道、人行道以及道路绿化带下面;缆线管廊宜设置在人行横道下面。
(5)综合管沟的安全等级以及使用年限
①安全等级:一级。
②结构使用年限:100年。
③地基基础设计等级:甲级
(6)综合管沟的埋深确定
埋深的确定主要是要根据其在道路横截面下的具体位置,以及与其他地下结构的交叉情况和结构抗浮要求等综合确定。当综合管沟设置在机动车道下方时,还要考虑车载对结构和地基的影响。
综合管沟地基需要承载的力有综合管沟以及管沟内各种管线的重力,管沟上填土的重力,如果管沟敷设在机动车道下方,还要承受车载。综合管沟基础的处理与道路等的基础处理有一定的差别。由于综合管沟敷设在地下,并且通常埋深比较深,并且与公路基础处理不同的是,公路施工完成后,处理车载变化外,地基承受的压力基本不会改变。但是综合管沟就不同,它是在地下修筑一条截面比较大的管沟,用了铺设各种城市管线,管沟中的各种管线不一定是一次性铺设的,而是根据需要来铺设的,这样一来,综合管沟基础所承受的压力是随时改变的,再之,若管沟中通入雨水排泄,那么地基所要承载的力就存在很大的不确定性。如果处理不当,地基就不能够为综合管沟提供稳定的承载力。容易出现沉降不均,或是上浮等情况,从而造成管沟的破坏或是对路面造成破坏。特别是软土地基,由于它们一般比较松软,含水率高,因此承载力不足,抗剪能力差。不经过处理,是不能满足承载力要求的。综合管沟的设计年限为一百年,因此地基的设计年限要多于一百年,这比一般公路的设计年限要长,所以还应该考虑综合管沟上方道路的翻修等,因此地基的处理是综合管沟建设的关键。
综合管沟软地基处理方法的选择,必须从设计和施工两个方面出发,选择出既能满足综合管沟承载力要求的处理方式,还必须考虑到施工的方便和可实施性,并且还要考虑到工程造价的问题。总体的原则就是质量合格、操作方便、价格合理。
(1)换填垫层法
这种方法就是挖出地基中的软弱土层,然后换填工程性质良好的材料,增加了地基的强度。换填垫层在地基中比较常用,使用的范围很广,几乎大多数的软土地基处理都适用,这种方法原理简单,施工方便,并且费用不高,适用于处理软弱层较薄的地基。在综合管沟软基处理过程中,遇到软弱土层较浅的地段,就可以采用这种方法。查看很多综合管沟的案例,在软土地基的处理中几乎都有选择这种方法,并且在后期的使用中的效果也比较好,能满足承载力的要求。
(2)深层搅拌桩法
深层搅拌桩法是将石灰或水泥等胶凝材料与自然土加水用搅拌机搅拌而形成搅拌桩,这种桩有较高的强度,因而提高了软土地基的承载力。这种方法的突出特点在于它并不像换填底层法那样讲软弱地基直接换掉,而是将原来的土体加以利用,利用胶凝集通过搅拌形成桩,充分利用了原来的地基土体从而不会产生很多的废弃土体,而且加固的效果要比碎石桩这种桩体的加固效果好,并且加固的深度更深,更有质量保障。这种方法适合处理软弱土层较深的淤泥、淤泥质土地基,处理的效果比较好。并且,在处理中等深度的软土地基方面,在经济以及操作难易程度方面都要优于水泥粉煤灰碎石桩法,并且加固的效果也与其相当,在许多国内的综合管沟建设工程中,处理软土地基的方式很多都用到了这种方式,并且工后的效果也很稳定,是一种软基处理方法中较常用的方法,适用于综合管沟的软弱地基处理。
(3)水泥粉煤灰碎石桩法(CFG桩)
CFG桩法是水泥、粉煤灰以及碎石等制作成桩,替代原来的软土地基来承担荷载。这种方法处理的深度大,如果遇到深厚的软土层的地基处理,首先会考虑到这种方法,这种方法较其他的处理方法晚,是随着技术的不断进步逐渐出现的一种方法。这种方法不仅加固的深度大,并且加固的效果有保障,在很多的地基处理工程中都有用的,并且目前的技术已经足够成熟。虽然这种方法处理效果好,但是技术难度较大,并且费用相对其他方法较高。这种方法的施工特点适合于综合管沟的软土地基处理,在综合管沟软基处理中,这种方法也经常用到,并且目前来看,很多工程处理的效果较好,因此这种方法适用于综合管沟的软基处理。
综合管沟已经成为未来管线埋设的一种建设趋势,也成为城市向集约化发展的一种必要手段,也是国家现代化建设的必由之路。综合管沟土地利用合理,各种管线埋设方便、安全,检修简单,并且避免了道路反复开挖的问题,极大地缓解了城市的一些突出问题。
本文是从综合管沟软基处理为出发点,重点分析了几种常用的,也是行之有效的综合管沟软土地基处理方法。随着科技的不断发展,软土地基的处理方法也会越来越多,越来越先进。最后衷心希望我国的综合管沟建设能越来越好。
[1]GB50838-2015.城市综合管廊设计规范[S]
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