新旧市政地下排水管网暗挖连接综合技术研究

张正武

中国水利水电第八工程局有限公司 湖南 长沙 410000

前言

地下排水管网工程项目在城市建设当中必不可少，同时因为近代许多城市都出现内涝及对城市水环境进行治理，城市雨污分流、正本清源排水管网建设工程日益增多。使得地下排水管网工程愈发受到重视。在此前提下，地下排水管网建设逐渐频繁，但同时人们也发现了传统建设方法的缺陷，因此开始寻求新的开挖方法，此时在不断应用积累之下，得出了暗挖连接综合技术，此项技术可有效消除传统技术的缺陷，并有利于地下排水管网建设质量。

1 实例概况

实例新旧市政地下排水管网建设规模较大，需要将新旧地下排水管相互连接，形成分流系统管网，其中主要连接段分为两个部分（出于便捷性考虑，后续成为A段、B段），其中A段需要在原有污水管上再连接一根长度为2.7m的污水管，设计总长为3990m；B段需要在A段原有污水管上连接一根长度为2.2m的污水支管，设计总长为430m。在上述基础上，工程项目为了确保建设顺利开展进行了相关分析，分析结果显示，在传统开挖方法条件下，因为A段、B段位于交通要道，所以贸然进行大规模开挖，势必引起交通堵塞，那么为了避免此类现象，工程项目在多方面权衡之下决定采用暗挖连接综合技术来实施。

2 暗挖连接综合技术准备工作

暗挖连接综合技术的应用同样需要根据实际条件来做调整，因此在正式动工前，需要进行相关的准备工作，即地质勘察工作，同时根据勘察结果来分析施工难点，下文将对此进行分析。

2.1 地质勘察工作实施

实例单位在地质勘察工作当中，首先确认了勘察目标即地质条件、水文，其次通过3D扫描测绘技术来获得了勘察结果。勘察结果显示地质条件方面，在工程新旧地下排水管连接点存在大量灰色淤泥质粉质黏土，介于地质学专业角度得知，此类土质具有高压缩性、高灵敏度以及力学性能较差的特点，如果贸然动工可能导致地表大规模沉陷等不良现象，同时还伴有一定的安全风险；水文方面，该工程地下水资源丰富，在分布类型上属于潜水类型，埋于地下0.300～1.500m深处，由此可见该工程地下水埋深较浅，贸然动工可能导致涌水破坏，引发不良现象[1]。

2.2 施工难点

实例工程综合勘察工作结果、实际工作计划进行了相关分析，得出了三个施工难点，具体如下文所述。

（1）难点一。因为工程周边土质为软土地基，所以其十分容易受到施工时的扰动力影响，在此影响下，除了安全系数下降以外，还可能使周边建筑发生不均匀沉降、裂缝。

（2）难点二。该连接段位于城市交通要道交接点，周边车流众多，同时临边还存在大量的高层建筑物，输电线路，所以存在空间上的限制，导致工程的施工作业面偏窄。

（3）难点三。结合实例工程地下水位分布来看，其新旧地下排水管网连接处存在较大水位差，如果直接开挖施工，可能造成地层渗漏涌水，污水环境污染，施工安全风险极高，需采取隔水措施。

2.3 暗挖连接综合技术方案

结合上述分析，该工程在国家技术规范下，设定了相关的施工方案，具体流程包括注浆止水、暗挖通道、凿除井壁、水下贯通4个步骤，理论上通过4个步骤的实施，即可保障新旧地下排水管网连接顺利。另外，因为暗挖技术应用当中可能出现安全隐患，所以在注浆止水、暗挖通道工作当中，还需要进行支护，具体支护方法如下文所述。

3 实例暗挖连接综合技术实施

3.1 注浆止水

实例工程主要采用旋喷加固方法来实现注浆止水目的。具体来说，实例施工项目在连接点地面下方的8.67m处进行了旋喷加固，主要采用ф800高压旋喷桩，将其打入土体当中即可有效的整个竖向区域进行防护，该桩总长为17.8m，整体桩基布局宽度为3m左右，通过该方法可以有效防止地下水井喷、渗水、流沙现象。此外，为了保障ф800高压旋喷桩的质量，主要选择强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，依照水灰比0.8比例来制作桩基，该桩基经过测定得知，其无侧限抗压强度≥1.3MPa，渗透系数为＜1×10-8cm/s[2]。此外，在旋喷加固之后，实例工程还进行了钢筋桁拱梁支护，钢筋桁拱梁支护方法是一种常见于暗挖工程当中的支护技术，实例应用中主要在地面上将钢筋桁拱梁部件焊接完毕，之后采用垂直起吊设备吊入暗挖段分榀安装。按间距分榀安装完成后，即可为暗挖施工提供良好保护。

3.2 暗挖通道

在完成注浆止水工作之后，即可进行暗挖通道工作，此项工作当中，首先打开之前预留的洞口，之后利用风镐设备朝旧井方向进行暗挖开凿，当挖至旧井井壁之后即可。其次当挖至旧井井壁之后，因为实际地质松软，为了避免塌孔等现象需要进行临时支护，在此条件下，该工程同样采用钢筋桁拱梁支护方法来达成支护目的。图1为实例暗挖通道图。

图1 实例暗挖通道图

3.3 凿除井壁

在暗挖通道完成之后，需要在支护条件下凿除旧井井壁，但因为存在地下水的限制，该工程不能依照常规方法凿除。实例工程当中，主要将常规凿除方法分为三个部分，第一部分先测量旧井水量后建设临时蓄水池，临时封堵，抽排降水。第二部分凿除井壁表面的干燥处，大致凿除面积为70cm左右，之后在新井内注水，使新井水位达到旧井水位水平，再将旧井壁水排至临时蓄水池中，降水持平。第三部分最后剩余旧井壁凿除即可。此外，因为地基松软易被扰动，实例工程在安全角度上，选择了金刚石薄壁钻静力切割分离技术来进行凿除，这种凿除方法具有低噪声、无振动、无粉尘污染以及无扰动的优点，满足实际施工的需求。

3.4 水下贯通

在上述工程完成之后，可以实施水下贯通作业。水下贯通作业当中，实例工程先进行了通道架设工作，此项工作主要启用在旧井壁被凿除70cm时，采用履带起重机加工号的钢筋、混凝土管安装于井壁开凿露出的结构处，之后采用水下分节安装工艺来完成通道连接，同时为了提高通道稳定性，采用注浆法来填充结构空隙处，注浆材料为防水砂浆、混凝土的混合料，最终待混合料凝固后，就完成了通道架设。

当通道凝固后，将水下剩余旧井壁凿除，凿除过程当中为了避免出现安全事故，实例工程单位安排专人实时对水位变化进行监测，当发现新旧井水位出现较大差异之后，需要及时通知凿除工作，同时尽快进行注水消除水位差。最终当水下剩余旧井壁被完全凿除之后，就完成了新旧井连通工作。

4 结束语

本文主要分析了新旧市政地下排水管网暗挖连接综合技术，分析结合实例来开展，被分为3个部分，其中第一部分对实例工程的概况进行了介绍；第二部分分析了暗挖连接综合技术准备工作，即地质勘察工作以及勘察结果分析工作，通过结果显示，该工程地质环境较差，施工时会面临三个主要难点；第三部分主要介绍了实例暗挖连接综合技术应用方案。