摘要：截污工程是市政工程的主要内容，具有管线长、类型多等特点，为保证截污工程能达到最佳的截污效果，并降低建设成本，就必须从地基加固、止水工艺这两个方面入手。但我国对此方面的研究还有待进一步深入，因此，本文基于工程实例，对市政截污工程地基加固及止水工艺做了如下分析。
关键词：市政截污工程；地基加固；止水工艺
城市，作为人类文明的标志，是人类群居生活的高级形式，它带给人们便利的同时，也带来了许多社会的、自然的问题，城市污水便是其中困扰许久的问题之一。市政给排水工程是城市基础设施重要组成部分，做好城市市政给排水规划设计，对建设一个良好城市人居环境意义重大，特别是在新的历史条件下，城市建设必须走可持续发展道路，提倡省地节能的理念，这要求我们市政给排水规划设计必须从解决水资源和具体技术措施两个方面进行认真思考与研究，以寻求城市水资源的合理利用，实现现代化城市的可持续发展。
一、市政截污系统概述
（一）截流式截污合流系统
截流式截污合流系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一套沟道内截流排除的系统。早期的排水系统只是将混合污水不经处理和利用，就近直接排入水体，对水体污染非常严重。国内外的老城市几乎都是采用这一系统。近年来的老城市改造中，在原来的排水系统的基础上，沿水体岸边曾建一条截流干沟，在截流干沟和原干沟相交处还多设置了溢流井，并在于沟末端建设污水厂，形成了今天具有截污功能的截流式截污合流系统。水都排送到污水厂，经处理后排放到水体；随着雨量的增加，雨水径流星相应的增加，当来水流量超过截流干沟的输水能力时，将出现溢流，部分混合污水经溢流井直接溢入水体。这一系统虽然比起前期的真排系统有了很大的改进。但在雨天仍有可能有部分混合污水因直接排放而污染厂水体。
（二）分流式截污排水系统
分流式截污排水系统是将污水和雨水分别在两套或两套以上各自独立的沟道内截污排除的系统。排除生活污水、工业废水或城市的系统称为污水截流排水系统，排除雨水的系统称为雨水截流排水系统。依据排除雨水方式的不同，分流式截污排水系统又可分为完全分流截污排水系统，不完全分流截污排水系统和半分流截污排水系统。
二、工程实例
（一）工程概况
某市政截污工程，主干管管径为 DN600~DN800，总长度为1.24km，桩号为0+924.243~1+006.75，敷设的主要位置为小巷道，最小宽度为2.4m，最大宽度为 6.8m，最深处为 6.45m，地基基础为淤泥质土质，需要经过一系列加工处理才能满足具体需求。施工场地比较狭窄，土方开挖量比较大，在具体施工中，采用了顶管施工和高压旋喷桩施工方法，有效满足了该市政截污工程的具体需求。
（二）市政截污工程地基加固方法
市政截污工程地基加固的方法主要包括以下几种：第一，换填法。此种地基加固法比较适用于浅层弱地基加固处理中，先把原有土层挖去，然后分层压实回填粗砂碎石，比较适用于管道下2m范围内持力层加固。如果换填的厚度过大，则会施工成本，同时沉降量也难以控制。第二，木桩法。通过木桩和桩间土共同作用，形成复合地基，在具体应用时，主要采用松木桩，长度在 4~6m 之间，需要木桩的桩尖进入持力层 0.5~1.2m 以上，因此此种方法比较适用于管道深度在小于5m的地基。第三，高压旋喷桩法。采用水泥浆液高压喷射，比较适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑，以及粪土、砂土、素填土等地基加固处理。且高压旋喷桩的桩基体积比较小，可以有效满足施工现场狭窄的工程需求，可以有效满足软土地基在5m以上并且场地狭窄、空间矮小的地基加固处理需求。并且对道路的破坏程度也比较小，也不需要恢复费用。
（三）市政截污工程地基止水工艺
1.地基止水要求
就该工程而言，已经开挖了 10 个井，深度均在 4m~5.2m 之间，设计深度为6.45m，在具体施工，作业人员尝试了多种开挖方法，均难以达到理想开挖标准，无法把剩下的1.25m工作量开挖到位。该工程处于里水河边，属于淤泥土质工程，且砂层厚度在1.4 米左右，地下水位比较浅，且水量较大、水位较高，在开挖过程中发生了4次涌水现象和3次涌砂问题，导致地基开挖工作难以继续开展。需要通过一系列止水处理，才能保证该市政截污工程地基施工质量，通过高压旋喷桩相互搭接的方式进行施工，有效满足了止水的目的。
2.止水桩施工工艺
就该市政截污工程而言，由于涌水范围比较大，且水量较多，因此，止水桩也可以当做的基础来使用。截污工程中的检查井、溢流井以及排污管基础处的地层为淤泥，并且需要加固处理，通过高压旋喷桩和桩间土复合的方式即可满足该截污工程施工的具体需求。同时，旋喷止水桩在完成其止水效果后，还能作为检查井、溢流井地基基础。在具体砌筑时，排污井壁的砌墙还可以直接坐在止水桩上。
3.特殊地段止水施工工艺
该市政截污工程有 0.24km 需要穿越水河段，需要进行水上作业才能完成施工，水上作业施工和地面施工有很大不同，对施工质量、地基加固效果、止水效果、安全等级的要求更加严格。在水上作业时换填法和木桩法很难满足截污工程对施工质量的要求，而高压旋喷桩的施工设备体积比较小，并且可以实现分开摆放，把钻机设置在水面浮桥上，而其他设备诸如：高压泵、动力机、后台设备等可以设置在岸边。在具体施工中只要搭设轻型浮桥即可满足具体施工要求。
（四）承载力计算
地基承载力计算是市政截污工程施工的主要依据，为最大限度上保证施工质量，工程设计单位要把检查井、溢流井、排污管的地基处理方案交付给施工方，并有施工方根据地质情况、施工要求等进行对比，选择出最佳的施工方案。当高压旋喷桩施工工艺确定以后，即可开始地基承载了验算，在验算时要充分考虑柱间土作用，根据综合计算原则，对地基承载力特征值要通过现场荷载试验进行确定，但试验过程比较繁琐，耗时比较长，试验结果存在的误差也比较大。因此，在该市政工程施工中，通过以下公式来确定地基承载力：
此公式中fspk表示复合地基承载力特征值单位为kPa；fsk表示桩间土天然地基承载力特征值，就该工程而言，选择淤泥层的承压力45k Pa；Ae表示每根高压旋喷桩承担处理面积，单位为m2；Ap表示桩的平均截面积（桩径/500）；β表示相邻两根高压旋喷桩之间天然地基土承载从力折减系数，通常情况下在 0.2~0.5之间。Rk表示单桩竖向承载力特征值，单位为kN。通过计算可知，旋喷桩复合地基承载力特征值不小于147.2k Pa，满足地基承载力特征值fak≥100k Pa的设计要求。
总之，市政截污工程属于市政工程的主要组成部分，其施工质量直接关系到居民的生活品质。为确保其施工质量，必须做好地基加固，合理运用止水工艺。在具体施工过程中，若遇到涌水和涌砂问题，可采用旋喷桩施工方法进行施工，确保开挖深度和宽度能满足具体需求。文章中的应用实例表明，采用上述地基加固方法和止水施工工艺，能确保地基加固承载力达到设计要求，得到设计单位的认可。
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论文作者:袁培龙,金腾飞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
标签：地基论文; 工程论文; 市政论文; 污水论文; 特征值论文; 高压论文; 水体论文; 《基层建设》2018年第22期论文;