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市政排水工程常见质量问题及处理

2013-08-15胡文强

山西建筑 2013年1期
关键词:流砂沟槽分层

胡文强

(太原市市政工程总公司,山西太原 030002)

市政排水工程质量问题关系重大,其优劣不仅直接关系到市政排水工程的使用功能和使用寿命,还关系到用户利益、人民群众生命和财产安全,以及社会经济的稳定。如果市政排水工程出现严重的质量问题,不仅会造成重大的人身伤亡事故,还会引发不良的社会影响,其深刻的教训是必须引以为戒的。“百年大计,质量第一”,这是当今建设和谐社会,从事市政建设活动必须坚持的最基本,最重要的方针。

工程质量问题的表现形式千差万别,类型多种多样。例如,结构倒塌、倾斜、错位、不均匀或超量沉陷、变形、开裂、渗漏、强度不足、尺寸偏差过大等。

常见问题及处理方法如下。

1 沟槽塌方

1.1 问题表现

在挖槽过程中或挖槽之后,槽壁土方局部或大部分坍塌或滑坡,严重的甚至出现边坡失稳现象。

1.2 问题分析

1)边坡稳定性计算不当,边坡稳定性未按照土体性质包括允许承载力、内摩擦角、孔隙水压力、渗透系数等进行计算。

2)在有地下水作用的土层或有地面水冲刷槽壁时,没有预先采取有效的排、降水措施,土层浸湿,土的抗剪强度指标凝聚力和内摩擦角降低,在重力作用下失去稳定而塌方。

3)槽边堆土过高,负重过大,或受外力震动影响,使坡体内剪切力增大,土体失去稳定而塌方。

4)土质松软,挖槽方法不当而造成塌方。

1.3 正确做法

1)槽壁坡度应根据土壤类别、土的力学性质进行确定。

2)沟槽较深时,宜分层开挖。人工开挖多层槽的中槽和下槽,机械开挖直槽时,均需按规定进行支撑以加固槽壁。

3)掌握排水系统和现状排水管道情况,做好地面排水和导流措施。当沟槽开挖范围内有地下水时应采取降水措施,将水位降至槽底以下不小于0.5 m,并保持到回填土完毕。

4)挖沟槽土方应妥善安排堆存位置,堆土下坡脚与槽边的距离最小为1 m,堆土高度不超过2 m。

5)沟槽挖方时,在竖直方向,应自上而下分层,从平面上说应从下游开始分段依次进行,随时做成一定坡度,以利排水,沟槽见底后应及时施工下道工序,以防止扰动地基。

2 槽底隆起,出现流砂或管涌

2.1 问题表现

1)在沟槽开挖过程中,槽底隆起,出现流砂或管涌现象。

[83] James Crawford and Donald R. Rothwell, The Law of the Sea in the Asian Pacific Region, Leiden: Martinus Nijhoff Publishers, 1995, pp. 237-242; 赵骏:《全球治理视野下的国际法治与国内法治》,《中国社会科学》2014年第10期,第84-86页。

2)流砂现象使沟槽开挖无法正常进行,严重时会造成沟槽周围地面的大面积塌陷,危及施工现场其他结构物的安全。

2.2 问题分析

1)粉质砂土或粉质黏土层在地下水位高的情况下,因施工挖土和抽水,造成地下水流动和随之而来的流砂现象。

2)沟槽开挖深度较大,沟槽边堆载过多;采用钢板桩支护时插入深度不足。

3)地质资料不清,不知道有粉砂、细砂夹层,采取集水坑排水法。

2.3 正确做法

1)施工前对地下水位、地层情况,滞水层及承压水层的水头情况作详细的调查,并制定相应的防范技术措施。

2)采用井点法人工降低地下水位,使软弱土得到固结,提高槽底以下土层的凝聚力和内摩擦角值,形成抵抗管涌和隆起的强度。

3)减少地面荷载或交通动载的影响。

4)经过计算的钢板桩插入深度和结构刚度,应超过槽外土体滑裂面的深度和侧向压力,并达到切断渗流层的作用。

6)掌握气候条件,尽量缩短施工作业面以减少槽底部暴露时间。

7)采取措施防止因邻近管道的渗漏而引起的支护坍塌。

8)当发生管涌时应立即停止施工,尽快回填土或砂,待落实降低地下水、槽底下部土体的加固等技术措施后再进行作业。

9)一旦发生隆起,必然产生滑坡、支护破坏,甚至造成已铺设管道不同程度的损坏,因此必须确定补救方案。原则上进行卸载、整理和恢复支护,重建降水系统,并对槽底加固处理,而后继续施工。

10)发生流砂现象后,应马上停止集水井抽水,然后改排水方法为井点法降水。

3 沟槽回填土沉陷

3.1 问题表现

1)在农田或绿地中,使已种下的农作物或林木花草遭受破坏;在建筑物旁,危及建筑物的安全;在铺装的道路上,使铺装的结构层遭到破坏。有的几次修补几次下沉,一则影响交通,甚至造成交通事故;二则在经济上造成严重损失,并造成不良的社会影响。

2)混凝土和钢筋混凝土管材的受力特点是要求管道胸腔和管顶以上都要夯实形成卸力拱,以保护管体。如不夯实,会造成管顶以上松土下沉,将管体压裂,甚至压扁。

3.2 问题分析

1)没有认真清除和处理沟槽中的积水、淤泥、有机杂物。虽经夯实,但在饱和土上未能夯实,有机杂物一旦腐烂,必造成回填土下沉。2)松土回填,未分层夯实或超厚夯实,一经地面水浸入或经地面荷载作用,造成沉陷。3)使用压路机碾压回填土沟槽,在检查井周围和沟槽边角碾压不到的部位,未用小型夯具夯实,造成局部漏夯。4)部分槽段,尤其是小管径或雨水口连接管沟槽,槽宽较窄,夯实不力,没有达到要求的密实度。

3.3 正确做法

1)分层铺土进行夯实,铺土厚度应根据夯实或压实机具性能而定。

2)应在充分做好管道胸腔及管顶以上50 cm范围夯实的基础上,创造条件,尽早使用压实机械,在管顶以上不同覆土厚度,使用不同吨位压实机械。

3)每种回填土都应做出标准密度。回填土料应在最佳含水量和接近最佳含水量状态下进行夯实,每个分层都应按照质量标准规定的范围和频率,做压实度试验,直至达标为止。

4)沟槽回填土前,须将槽中积滞水、淤泥、杂物清理干净。回填土中不得含有碎砖及大于10 cm的干硬土块、含水量大的黏土块及冻土块。

5)铺土应保持一定的坡度,采用排降水的沟槽,一定要在夯实完毕后,方能停止排降水作业。不得带水回填土,严禁使用水沉法。

6)凡检查井周围和边角机械压不到位的地方,一定要有补夯措施,不得出现局部漏夯。

7)非同时进行的两个回填土段的搭接处,应将每个夯实层留出台阶,台阶长度应大于高度的2倍。

8)当出现局部小量沉陷时,应立即将土挖出,重新分层夯实。

9)当出现面积、深度较大的严重沉陷时,除重新将土分层夯实外,还应会同设计、建设、质量监督、监理等部门共同检验管道结构有无损坏,如有损坏应将其挖出换新管,或采取其他补救措施。

千里之堤溃于蚁穴。事物的发展变化总有起因,而事物的摧毁消亡也不是一朝一夕之事,其总以细小事开始。因此,预见施工过程中可能存在的施工隐患,从细小之处着手,做到防微杜渐,严格把好施工的质量关,杜绝施工隐患,是在施工与管理过程中都应重视与推行的。

[1] GB 50268-2008,给排水管道工程施工及验收规范[S].

[2] 李士轩.市政工程施工技术手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.

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