市政给水管道工程中沟槽开挖、回填探讨

市政给水管道工程中沟槽开挖、回填探讨

宋俊 ,白善兵 ,赵军

常州通用自来水有限公司

摘要：给水管道是城市建设中最主要的建筑工程之中,给水管道的质量关于城市供水安全性具有很重大的作用,而给水管质量若不过关,极易造成城市管道泄漏乃至自来水管爆管等事件,危害城市居民的健康饮水。市政给水管道沟槽施工的挖掘及回填工程成为管线建设的重点,是控制管线的整体施工质量和施工成本的关键。此论文将简略讨论市政给水管道沟槽开挖及回填工程等课题。

关键词:给水管道;沟槽开挖;回填

一、市政给水管道工程中沟槽的开挖问题

1.1做好沟槽施工前的地下管线测量及收集管理工作

在施工沟槽中,要全面探明施工区域内是否具有各类管线,对现有管道,要查阅有关管道的材料,掌握它们的情况和尺寸的状况,再进行保护或迁移作业。如果前期这方面的准备做得不充分,在管道沟槽施工中损坏了现状管道,不但会引发法律纠纷,同时还会造成相应的损失,甚至耽误了施工。

1.2合理选择断面形式

城市给水管网槽开挖的类型有好几种,有水平直沟、梯形沟槽、混合槽、联合沟等。管线断面类型、沟槽坡度及支护形式选择直接影响到施工安全、质量和成本。若沟槽边坡坡度过大,将增大开挖回填工作量,边坡坡度过小,将导致沟槽侧壁塌陷,干扰管线正常开挖。按照工程地质要求、管线截面大小、支护条件、管线埋深、开挖技术要求等科学合理选用断面类型,既为管线的开挖提供有利条件,降低土方开挖回填工作量,同时也保证建设工期安全与施工人员安全。

1.3合理选择沟槽开挖方式

供水管道沟的施工可分为人力挖掘、机器施工和顶管施工等非开挖施工方式。如果施工环境不受约束,供水管道管沟一般采用机械开挖、局部人工开挖。机械施工效率高,劳动强度小,施工管理简单,沟槽施工效率大大提高。不过有时管沟施工环境受到限制,比如有的施工场地地形起伏很大,或是施工区域的限制,有的机械施工会引起周围建(构)筑物的损害,这种情形下就应使用人工开挖。还有的供水管道必须经过铁道、高速公路、河道、山体等,如沟槽施工可能对现状工程产生很大损害或施工沟槽经济成本很昂贵的,应采取顶管施工的开挖工艺,这些施工技术安全、稳定、快捷、安全。

1.4合理地确定管道沟槽坡度

依据各个地区的管槽深浅和地质情况,应该科学合理确定沟槽的坡度,若挖掘达到规定水深时,也可使用阶梯法开展施工技术。在许多工程项目中,给水管道沟槽挖掘断面都使用直槽挖掘的类型,但是由于通常给水管道的埋深并不如排水那么大,其覆土高度也多限制在1m以内,因而大多数的给水管道使用直槽挖掘也是允许的,但是针对沟槽土质不好、挖掘水深较大时,直槽挖掘或许会造成槽壁失稳,甚至造成塌方、滑动等交通事故。针对这些实际提问,应制定科学合理的沟槽支护对策,而且对支撑整体稳定性做出了详细分析,不宜在沟槽两侧堆载较多的已挖土体,不然很极易对支撑形成较大的侧压力而使其整体失稳,应尽快将已挖出的泥土外运,与沟槽保持适当的间距,以减少近临堆土分布负荷值;管道安装完成后应尽快回填,以防止因空槽持续时间过长，边坡受雨水冲刷,而造成沟槽支护整体失稳的现状。

1.5做好特殊地质条件下沟槽开挖的控制措施

当供水管道位于一些泥沙质等特殊部位时,若不采取相应的处理方法,在沟槽施工过程中就极易产生工程问题,如在常州市武澄西路DN800管给水管线工程中,由于管线必须经过耕地,附近土壤为泥沙,其淤泥部分已被打破,处于水平流动状态,且含水率很高,在施工过程中产生了地基隆起问题,巨大的淤泥使得管线的敷设作业不能完成,为了克服这一困难,因此沟槽两侧采用了6M长的拉森钢板桩进行支护,并使用铲斗机清除沟槽两侧堆土，以降低临时施工积土的分布压力值，同时在管线敷设好后尽快进行了回填。

二、市政给水管道工程中沟槽的回填问题

2.1给水管道回填的地基要求

管道基础应满足规定的地基承载能力条件,若管基土壤含水率大,将造成回填夯实率达不到规定标准,此时应进行换填处理。对于槽基的超挖或严重扰动处,应选择合格的回填土对超挖部分进行回填。如果因排水不善引起地基土扰动的,扰动深度在十厘米之内,应选择天然级配砂或沙粒进行回填处理, 若水深在30cm之内,应填卵石或片岩,利用透水性较强的细料填补缝隙。若管道在软土地基上，则需要出软土进行处理。如常州市武澄西路DN800管给水管线工程中，部分管段下方土质为一类淤泥质粉质黏土夹粉土，深度为4米。这类土承载力低、含水量大、压缩性高，管道若直接敷设在这类土上，必然会有沉降，导致管道破裂，发生漏水现象，因此必须将原土换填。此段地基处理设计方案为将原土挖出，采用50cm碎石换填+50cmC25毛石混凝土（毛石含量30%）+20cm砂垫层换填至设计标高，再敷设管道。

2.2给水管道沟槽填料的选用与回填方法

给水管道沟槽填土时,在槽底至管顶之上的50cm区域内,填土物料中不能有超过5cm的砖、石等硬块,包括冻土和其它杂质,在管线的接缝附近,应选用细粒土回填;为有效限制回填土的水分,为保持压实度良好,应限制在最好含水量±2%的区域内。在对给水管道实施水平测试之前,除接缝外,其他管段的管顶以下及二侧均应填土达到50cm之上,以防水压测试对管线造成的撞击使其出现移动,在水平测试符合要求后,尽快返回沟槽的其它区域。水槽返回时应排除槽内的砖、石、木块等废弃物,同时保持沟槽内不会堆积,严禁带水回填,同时针对在雨季施工应实行适当的降排水位措施。阀门井等所有井类的周边回填夯实时应沿井室中央垂直方向实施,填土物料在扎实后应与井壁贴近,以达到不漏夯。

2.3刚性管线和柔性管线的填土作业

刚性的供水管道也应做好回填施工与夯实,一般使用轻型夯实设备对管线两端的管顶以上约50范围内完成胸腔夯实,但严禁破坏管线,为提高夯实度的均匀性,对管线两端夯实的高度不应大于30cm;在对两个或及以上的管道与管沟实施回填施工时,如果基础底面处在相同标高的,对管线内部的回填施工夯实时应将管线和沟壁内部的回填施工与夯实对称完成,如果基层底部处在不同标高,则应用较低的沟槽完成回填施工。柔性管线回填施工时,要检测管线有无损坏及变化,有损坏的管线要修补及更新;若沟槽位于坚固的岩层部位,应对沟槽超开挖20cm以上,并填上一层中粗砂,如此可防止柔性管线对岩层造成破坏。

三、结束语

城市供水管道沟槽施工和回填一定要严格地按设计和标准要求进行实施,以做好施工中所有环节的质量管理,以防止在施工过程中发生坍塌等现象,同时认真进行回填作业,以保证回填质量和回填压实量均满足设计规定,降低管网的不均匀沉淀量,为提升城市供水管道的施工效率打下了基础。

参考文献

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