摘要：排水管道工程同其他工程相比具有开工急，场地狭窄，管线复杂的特征，面对这些特征，排水管道施工中必须做好施工管理，通过管理控制施工质量。文章结合工程案例探讨了市政排水管道软基处理方法及沟槽开挖施工方案。
关键词：市政排水工程；软基处理；沟槽开挖
随国民经济飞速发展，城市化建设力度也快速提升。排水管道为城市最基础的建设单元，施工效果及施工质量同居民生活环境直接相关。因此市政单位在进行排水管道施工中需做好质量控制方案，只有这样排水管道各项功能才能正常发挥。
一、工程概况
某市政道路为城市主干路（以下简称本项目），设计车速40km/h，道路红线宽40m。原始地貌为海湾滩涂，下卧软弱淤泥层厚2.5～8m，成陆时间沿道路桩号越来越短，淤泥层厚度也逐步增加，成流塑状，力学性能低，容许承载力基本值为60kPa。结合片区防洪规划及竖向规划，道路需在现状地面以上填土1m～7m。道路下污水管道为片区的污水主干管，主要转输上游污水及收集周边地块污水，污水管道埋深3～10m，管径DN500～DN1200。
二、市政道路排水管道软基处理常用方法
（一）浅层处理
当软弱土层厚度小于3m且埋深较浅时，一般采用浅层换填处理。换填材料可采用砂砾、碎石、硬质岩开山石碴或片石等透水性材料，靠近管道基础底0.5m范围内需采用碎石或砂砾。该方法主要通过换填来提高管道基础底的地基承载力。
本项目实例情况一：小桩号方向下卧淤泥层厚度较薄，表层杂填土较厚，污水管道埋深最浅，污水管管径DN500，管材为HDPE缠绕增强管，管底标高1.6m，处于淤泥层顶，淤泥层厚2.5m，对管槽以下区域采用换填碎石处理。
（二）深层处理
当软土层厚度大于3m且埋深较大时，需进行深层处理。深层处理分为排水固结及复合地基两种方式。排水固结虽造价低，但须进行预压，周期长沉降量大且不适用于敷设有市政给排水管线的项目，故深层处理一般采用复合地基来提高城市道路及管道的地基承载力。复合地基处理主要有粒料桩、加固土桩及水泥粉煤灰碎石桩。
（1）加固土桩。加固土桩主要有水泥搅拌桩、粉喷桩及旋喷桩。当软土层厚度大于3m且填土高度不大时，可采用水泥搅拌桩处理，该处理工艺在整平现状场地后便可开展施工，但该类工艺不适用于表层杂填土含较大较多块石的区域。在桥下或者高压电线下等净空受限区域可采用高压旋喷桩进行软基处理。软土层厚度较大时往往通过软件计算是需要对道路全幅进行处理的，对于排水管道处的软基处理则需要根据管顶覆土厚度的不同优化软基桩的布置及桩长。
本项目实例情况二：路基填土高度4.5m的段落，道路软基处理采用水泥土搅拌桩工艺，桩径采用0.5m，桩顶铺0.5m厚褥垫层夹铺一层土工格栅。水泥土搅拌桩在平面上呈正三角形布置，桩顶标高结合现状地面标高定为1.6m，桩长8.5m，桩体进入持力层粉质粘土层不小于1m，桩间距1.1m。该段污水管道管底标高-1.0m，为DN500的HDPE缠绕增强管，管底以下为淤泥层，覆土厚度比路基填土多2.1m，开挖沟槽深度2.6m，通过计算调整管底处水泥搅拌桩的桩间距为0.8m，检查井底板下搅拌桩沿边长布置，管槽下桩长调整为5.4m，管槽底以上部分桩身采用放空桩处理，管道沟槽铺设0.5m厚砂垫层夹铺一层土工格栅，沟槽回填至软基处理标准段桩顶标高后，道路全幅铺设0.5m厚褥垫层夹铺一层土工格栅。
（2）水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当软土层厚度大于3m且填土高度较大时，可采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）处理，施工工艺分为长螺旋钻管内泵压施工和振动沉管施工两种。CFG桩除适用于素填土、软土、粉质粘土层外，振动沉管施工工艺还适用于穿透表层含石量较大的杂填土层（块石粒径不宜大于1m），成桩效果好，属于刚性桩。排水管道处管顶覆土厚度较路基填土高度大，管槽底桩基处理原理同水泥搅拌桩。
本项目实例情况三：路基填土高度6.5m的段落，道路软基处理采用CFG桩工艺，桩顶标高结合现状地形定为1.7m，桩长11.5m，桩间距1.5m，其余参数及设置同本项目情况二的水泥搅拌桩设置。由于该段污水管道汇集被交路上游污水主管，管底标高降为-2.4m，采用DN1200的玻璃钢夹砂管，管道位于淤泥层中，覆土厚度比同位置路基填土高度大2.9m，开挖沟槽深度达4.1m。为满足承载力要求，通过计算将管道沟槽下的桩间距调整为1.2m，桩基进入持力层深度增加至3m，管槽其余做法同水泥搅拌桩。
三、软基处理段沟槽开挖施工方案
（一）浅层换填处理排水管道沟槽开挖
浅层软土地层埋深小于3m时，可采用放坡开挖并换填透水性材料。软土地层埋深大于3m时，采用放坡分层开挖。当边坡稳定性不能满足施工要求时，需通过软件计算钢板桩支撑的深度及宽度，合理确定开挖方案，尽量减少工程投资。结合情况一污水管位及地质情况，制定本项目相应段落污水管道沟槽开挖及支护方案。
（二）深层处理排水管道沟槽开挖
对复合地基处理段落的管道沟槽采用分台阶放坡开挖，并在桩间土中施打圆木桩的施工工艺，降低了管槽开挖及支护造价，但该工艺未考虑开挖土方后导致加固土桩桩侧摩阻力减小的因素，间接影响复合地基处理效果。同时该施工工艺也不适用于桩间距较小或桩间土为流塑状淤泥的情况。当填土高度大时，桩间距较小，往往小于1.1m，则桩间土宽度只剩0.6m，且桩成正三角形布置，开挖深度大于2m时较难开展施工，将导致工期增长，沟槽稳定性降低。当桩间土为流塑状淤泥时，分层开挖施工无法开展，施打的圆木桩也不能起到挡土及止水的作用。管道沟槽开挖完全采用钢板桩支护的施工工艺虽然施工进度快，安全性高，但是造价高。复合地基段落的管道沟槽开挖除与开挖深度有关外，还与软基桩桩间距、桩间土属性、桩侧摩阻力等因素密切相关，需结合实际情况采用不同的开挖及支护形式。以情况二及情况三污水管道沟槽开挖为例提出复合地基管道沟槽的开挖及支护方案。
当复合地基表层杂填土或素填土较厚、软弱土层埋深较大、地下水位较低且水量不大、污水管道埋深较浅时，管道沟槽开挖边坡较稳定，支护形式主要起到挡土的功效。本项目情况二污水管槽深度2.6m，宽度1.5m，开挖土层主要为素填土，管槽周边桩间距为1.1m，考虑在与沟槽临近的搅拌桩之间施加2根6m长的20b型槽钢（200mm×75mm×9mm），正反扣搭接，保证钢板桩入土深度大于悬臂长度，当复合地基软弱土层埋深较浅且污水管道埋深较大时，开挖沟槽边坡稳定性差，同时考虑到随着沟槽开挖深度加大桩间土土体侧向位移增大导致对周边复合地基力学性状产生影响的因素，通过计算往往需要进行全线支护。本项目情况三污水管槽深度4.1m，宽度2.6m，管槽开挖土层主要为流塑状淤泥，管槽周边桩间距1.5m，支护形式主要起到挡土和止水的作用，考虑采用9mⅢ型拉森钢板桩（400mm×125mm×13mm）密撑支护，并通过软件计算钢板桩入土深度和横梁支撑位置。
总之，市政排水管道的施工质量对城市的正常运行、城市功能的充分发挥、道路的修复、丰水期的安全等起着重要作用，每个环节的管理可以防止一般质量缺陷的发生，城市的排水工程是第一位，提高城市的排水工程质量，对城市的发展都起着重要的作用。
参考文献：
[1]刘锐.市政道路排水管道的施工技术探究[J].四川水泥，2018（10）
[2]杨子路.市政排水管道软基处理中常用的处理方法[J].建材与装饰，2018（11）
[3]刘振兴.浅析市政排水工程施工方案[J].山东工业技术，2018（03）
论文作者:孟令普1,张正玲2,刘汉岩1
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/19
标签：沟槽论文; 污水论文; 管道论文; 土层论文; 淤泥论文; 地基论文; 厚度论文; 《基层建设》2019年第19期论文;