1、中國期刊網淺 談 上 海 地 區 雨 污 水 管 道 流 沙 基 礎 處 理 及 方 法包振華上海普陀市政工程有限公司摘要: 結合上海地區市政管道工程的施工心得,根據上海地區的流沙地 基實際情況,對流沙成因和危害的分析,提出幾種流沙地基處理方法,最后得出 流沙地基處要施工時間快和成本低及又能保證地基的穩定性和強度。關鍵詞: 流沙地基;地基與基礎;施工措施Keywords: quicksand,foundation and foundation construction measures 1、技術概述我國流沙地基處理技術可以追溯久遠。據史載,秦朝為了傳遞文書,就 采取了穩以金堆的壓實措施。而我國

2、木樁基礎的使用可以追溯到六七千年前的 河姆渡文化期。近40年來,國內外在流沙地基處理技術方面的發展十分迅速,老方法 得到改進,新方法不斷涌現。從提升土體的抗拉強度的理念出發形成了加筋法, 從利于土體的排水和排水固結的特點,形成了土工合成材料。此外夯實法、壓密 注漿和塑料排水帶等等。2、上海地區軟土地基流砂的主要處理方法2.1流砂地基處理的意義隨著改革開放的深入,上海市也加快了城市建設步伐,市政工程的發展 迅速,流沙地基處理技術的進步已產生了巨大的經濟效益和社會效益。上海地區 是沖擊平原,屬軟土地質,流沙地質的分布面廣泛。由于市區人口密集、交通量 大、養護時間短的,城市主干道下水道和郊區主次干道

3、下水道,流沙地基處理的 恰當與否直接關系到城市建設的發展和工程質量、投資、進度、營運。因此,流 沙地基處理對節約上海地區基本建設投資,保證道路雨污水管道正常排放具有重 要意義。2.2軟土地基流砂的成因基礎施工中,流砂的產生是地下水在土體中滲流而形成的動水壓力對土 體作用的結果。動水壓力的大小與地下水高差成正比,與滲透路徑成反比。當動 水壓力大于土顆粒的容重時,土顆粒處于懸浮狀,就會形成流砂,隨滲流的地下 水一起涌入基坑內。地下水位高差、細小顆粒、飽和非粘性土是構成流砂現象的 基本要素。3、地基流砂現象處理中國期刊網 3.1流砂處理幾種常用方法防治土基流沙總的基本原則就是治水,就是人為控制或調整

4、地下水的壓 力差和地下水流的方向,使不穩定的土變成穩定土層,來保證符合我們建設工程 的要求。在下水道溝槽開挖施工過程中,防治流砂的基本方法是:(1)降低動水壓力,具體做法是: 利用枯水期地下水低施工,溝槽內 外水位差減小,動水壓力相對減小,減少流砂產生。但此方法氣候時間限制很大, 且局部范圍流沙層不易在開工前地勘工作中被發現。(2)動力水平衡法,具體做法是: 挖土量大于冒砂量,超挖基地設計 標高后,速把竹或蘆席濾片鋪設基地并拋大石塊,以平衡動水壓力,把流砂壓住。 動力水平衡法適合治理局部區域流砂,速度快成本低,建議優先考慮。(3)動水壓力向下法,具體方法是: 采用井點降水(如輕型井點、管 井井

5、點、噴射井點等)法,使地下水位降低到基坑底面50cm 以下,使地下水的 滲流向下,有效地阻止流砂的發生。此法應用廣泛可靠,但是施工周期長、成本 高,適合面積較大的流沙層地基處理。(4)設止水帷幕,截斷地下水流法,具體措施有: 將連續的止水支護 結構(如深層攪拌樁、密排灌注樁及連續板樁等)嵌入基坑底面以下一定深度, 形成封閉的止水帷幕,地下動水只能從支護結構下端向基坑滲流,增加地下水從 坑外流入基坑內的滲流路徑,減少水力坡度,減小動水壓力,從而防止流砂現象 產生。該法成本很高而且施工時間長。(5)凍結法是: 把基礎流砂區域的土層凍結,阻止地下水的滲流,防 止流砂現象產生。上海地區地下水位高及自然

6、氣溫關系，此種方法成本高且受技 術條件限制,管道敷設不適合采用凍結法工藝處理流砂現象。3.2工程概況南大路位于普陀區西北角的新楊工業園,是普陀區連接寶山區東西向主 要道路之一。由于南大路(紅柳路寶山區界)段道路連接外環真大路出口,交 通流量大,重載車輛通行比例相對較多,交通流量較大。全線道路規劃紅線寬度 為45m.道路等級為城市次干路,道路平面線型維持老路現狀線型不變,道路平 面線型為直線。道路豎向設計控制路中心高程為4.1555.254m,起終點與現狀道 路接順。道路最大縱坡為1.65%.雨水管管位為道路中心線以北2m敷設,污水 管管位為道路中心線以南2m敷設。根據勘探報告,地下水位埋深在1

7、.12.1m 之間,標高在3.363.59之間。3.3技術實施情況南大路道路改建工程原狀路面寬度為25米,實際施工面20米,由于南 大路原狀道路下有DN300上水、電信6孔、信號燈2孔、電力過路排管;道路直 線段施工范圍內北側人行道有電信排管、信息非開挖管線,施工范圍內地下管線 及其復雜,同時南大路(紅柳路寶山區區界)段道路連接外環真大路出口,交中國期刊網 通流量大,重載車輛通行比例相對較多,根據以上情況交警部門同意翻交計劃不 能封閉式施工只能采取半幅施工,不能影響道路通行。我們在管道施工過程中,原施工方案對地基流砂層、管涌、考慮到軟土 層承載力等問題,會造成管道施工后的壓縮沉降、變形,針對開

8、挖深度超過2米 的溝槽施工,采用輕型井點降低地下水位。但是施工前經過專業公司物探及結合綜合管線圖紙查看,地下管線非常 復雜,原有管線老化嚴重,甚至于由于年代長遠局部管線圖紙標志位置與現場實 際管位相差有2米之多,根本不適合進行井點降水。為了不產生管線事故及節省 施工周期,我們邀請公司總工和項目部經驗豐富技術人員經過嚴謹科學的探討, 最終決定采取鋼板樁圍護的溝槽開挖,在最短時間內完成管道排設工程,由于夏 天施工遇到雨水天較少,兼措施得當大部分管道都順利完成,但是在施工中還是 遇到了一段30米溝槽流沙層,開挖到管道設計標高,挖機一開挖流沙就從基底 不斷涌出,造成管道排設及結構層無法施工,半幅施工已

9、經造成南大路交通擁擠 嚴重,已經影響附近居民及廠家通行,社會影響較大,再采取輕型井點降水已經 不合時宜,時間不允許。起初我們通過與設計溝通不做管道基礎直接采用玻璃鋼 夾砂管加二側回填黃沙進行施工的建議,設計保留意見,認為可能不行流沙層處 理對玻璃鋼夾砂管接口位置影響會很大但可以試試,我們施工了二節管材但是效 果非常不好與設計預測情況相同,第一天排管材第二天接口位置就已經錯口,以 后管道肯定漏水。項目部一致認為后續采取的方法一定要讓流沙層位置基底材料 發生變化才能讓基礎穩定。我想到了拋石,遇到流沙層采用第二種方法認為比較 適合,能明顯提高地基的承載力,明顯減少流沙層對管道基礎的影響,在拋石的 基

10、礎上我們還想到了使用處理路面開裂的土工格柵類材料,經過方案完善開始了 具體施工,首先對溝槽兩側鋼板樁加深處理,然后在溝槽開挖二側預先準備好 40CM左右石塊和碎石二臺挖機配合,一臺開挖流沙層,一臺拋入石塊,挖機開 挖面按照規范開挖寬度,石塊拋石寬度與開挖寬度一致,開挖至管道基礎標高以 下至少80CM深度進行拋石,最好可以拋石二層,每層石塊上方鋪設碎石后再攤 鋪竹濾片(也可以采用鋼筋網片),現場測量及時復合標高,商品砼及時跟上完 成一段就及時澆筑商品砼基礎進行固定,在一天內分段完成以上施工操作,防止 隔天再澆筑砼基礎時候,拋石基礎由于流沙已經上浮無法施工。當天澆筑完成砼 初凝后,短時間內流沙不會

11、再上浮起拱影響管道基礎。經過后期的查看這30米 管道基礎沒有起拱和變形,基本達到了管道鋪設要求,3.4流砂處理取得效果由于采用動力水平衡法施工,地基承載土容重發生了變化,平衡了動水 壓力,阻止了流砂現象發生。其二原先地基為砂,現為碎石和塊石加塑料、竹濾 片組成的混合物,大大提高了地基的承載力,保證了管道基礎質量。此方法缺點 是不能從根本上遏制流沙,因為流沙層一般是難以挖到位的,但此方法施工時間 短成本低,利弊衡量下,經濟效果非常明顯。4、地基流砂現象處理在施工中的重要性雨、污水管的基礎是下水道工程重要組成部分,它對保證城市管道及道 路的施工安全及時保質保量完工,以及今后管道安全、正常、持久的運

12、營將產生中國期刊網很大的作用,因此在施工過程中應該根據現場施工條件、地質情況,工程材料以 及施工技術方案等各因素綜合考慮,確保工程施工方便,技術先進、經濟合理、 安全可靠。溝槽施工中不解決好這一問題,溝槽基礎會隨著砂層的流動發生變形、 位移,影響邊坡穩定及附近建筑物和構筑物的安全。而且如果隨著基礎的持力層 的變化,會對管道結構產生不可逆的破毀,這對管道來說是十分有害的,應杜絕 此類這種現象發生。實踐證明,許多工程事故都和地基基礎相關的。因此我們在 施工過程中,必須要認真處理好基礎,特別是流沙現象處理?；A工程是隱蔽部 分,一旦出現問題不容易處理,隱患相當大。近年來城市道路中發生地面道路突 然沉

13、降和坍塌,很大原因就是基礎工程出現了問題,引起管道破損或脫節漏水, 沖刷道路土基而形成空洞造成的。嚴重的會危機其他管線的安全運營發生事故, 影響市民生命財產安全。因此基礎工程實屬百年大計,必須慎重對待。地基處理問題對市政建設質量安全影響的重要性要有一定的認識,才能 使我們更加重視對問題地基進行科學的處理。針對施工現場實際情況的復雜多變, 在項目實施過程中,我們一定要根據現場情況,采用靈活、科學、實用的施工方 法,做到既經濟合理、質量保證又能安全快速施工。個人認為地基處理最主要的 就是要考慮,保證地基的穩定性和強度,以后的地基處理方法、研究的方向應多 從地基的穩定性和強度考慮。結束語本文主要說明了上海地區流沙地基本情況,幾種流砂地基普遍的處理方 法,在實際工程中,要針對具體的地基問題,采取相應的處理措施,特別是對地基問題 對管道基礎的重要影響能夠充分的了解認識,才能更加重視對地基進行處理,使流 沙地基這種施工中普遍頑癥得到進一步的改善,更好的為上海市政建設服務。參考文獻【1中華人民共和國行業標準。JTG D30-2004 公路地基設計規范S】.北京: 人民交通出版社,2004.【2中華人民共和國行業標準。JGI94-2008建筑樁基技術規范S】.北京: 中國建筑工業出版社,2008【3中華人民共和國行業標準。GB50007-2002建筑地基基礎技術規范S】.北 京: 中國建筑工業出