曹建華
(南京公用水務(wù)有限公司,江蘇 南京210008)
城市污水處理系統(tǒng)的建設(shè)在我國正受到越來越高的重視,“十五”期間,我國國民經(jīng)濟發(fā)展計劃和水污染防治規(guī)劃對污水處理率有以下要求:建制鎮(zhèn)不低于50%,設(shè)市城市不低于60%,重點城市不低于70%(該數(shù)據(jù)出自《中國城市污水處理現(xiàn)狀及規(guī)劃》)。"十二五"期間更是要求,污水管網(wǎng)需求要落實到各級城鎮(zhèn)。在近年來的各類建設(shè)工程施工中,包括作為城市污水處理廠的大動脈的污水管網(wǎng)在內(nèi)的地下管線,均受到了很大的破壞,給居民生活造成很大影響甚至是財產(chǎn)損失。所以,采取必要的安全措施加強污水管網(wǎng)以外地下管線的保護,其保護措施顯得尤其重要。
城市的污水管網(wǎng)一旦建成之后,其收納污水的能力就相對固定,隨著城市規(guī)模不斷擴大,現(xiàn)有的污水管網(wǎng)將無法滿足實際需要,但是對其改造,特別是雨污分流城市化改造,不僅十分困難、花費的資金巨大,而且還會相應(yīng)的破壞相關(guān)市政設(shè)施、污染環(huán)境,極大地影響城市交通和人民生活。在污水管網(wǎng)的具體規(guī)劃設(shè)計中,不少城市為了貪圖方便、節(jié)省資金,之初仍采取雨污混合流制;在之后雨污分流改造中,由于污水需要經(jīng)過污水管道送到十幾公里以外的污水處理廠集中處理掉,其管網(wǎng)復(fù)雜,存在著管道質(zhì)量差,管道堵塞和滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重等問題,造成污水管道地下管線維修的周期拉長,使一些工礦企業(yè)的污水不能及時進入污水處理廠處理。不僅如此,在污水管網(wǎng)建設(shè)過程的規(guī)劃設(shè)計中,如何加強對污水管以外的地下管線的保護同樣是必須考慮的問題。
由于污水管道需要在地下施工,除了具有一定的危險性外,并且其技術(shù)要求性也相對較高,一般來說,施工時必須考慮施工區(qū)域內(nèi)的土質(zhì)狀況和土體承載力。由于污水管頂?shù)耐翆硬环€(wěn)定、超挖和地下水的過量使用,造成地面沉降,使地下管線的承載壓力過大,造成地下管線在管節(jié)處爆裂。同時,因為污水管道和雨水管道分開,管網(wǎng)密集性大,容易受到其他地下作業(yè)(如機械和爆破開挖)的影響。
對設(shè)計圖所提供的資料進行認(rèn)真研究。為了盡可能多地收集有關(guān)管線的資料,需要積極走訪相關(guān)的職能部門。了解資料后,派專業(yè)人員調(diào)查和勘測施工現(xiàn)場的地下管線,調(diào)查結(jié)束后,繪制出地下管線的精確圖紙,以便在施工中作為管線保護以及遷拆的依據(jù)。對于需要遷拆的管線以及仍需保留的管線采取不同準(zhǔn)備:對于需要遷拆的管線,應(yīng)當(dāng)再進場后于有關(guān)部門進行配合遷拆;對于仍需保留的管線,為了保證施工期間管線的懸吊及加固的安全以及正常使用,必須制定細(xì)致的地下管線保護方案,在施工過程中予以切實執(zhí)行。
在基坑土方開挖和基坑支護施工之前,應(yīng)仔細(xì)使用管線探測儀對施工位置進行探測,確認(rèn)無管道通過后方可進行基坑施工。如果在探測中發(fā)現(xiàn)有不明管線從施工場地內(nèi)穿過,必須向業(yè)主以及監(jiān)理及時匯報情況,并開展管線權(quán)屬部門、設(shè)計單位以及業(yè)主之間的共同研究,對處理方法進行探討,盡可能不對施工進度的正常進行造成影響。
3.2.1 可能導(dǎo)致地下管線損壞的各類因素:
大多數(shù)造成地下管線損壞的原因都是由于不明地下管線位置造成的,而且通常這類原因所造成的事故都相對嚴(yán)重。這都是由于在沒有在施工前做好探測及調(diào)查工作,按照施工圖紙盲目進行施工所造成的。大多數(shù)施工單位在施工前顧忌到進行地下管線勘察會耗費時間及費用,都不愿意做這項工作,結(jié)果就導(dǎo)致了地下管線受到損壞的結(jié)果。
施工時的一些土體擠壓,如振動壓實、頂管、壓樁以及打樁等,都可能導(dǎo)致臨近區(qū)域中的部分接頭不牢固、管材強度弱及年代早的管線受到損壞。
流沙現(xiàn)象、邊坡失穩(wěn)以及基坑開挖均會造成土地的變形,如果變形量增大到超過管線變形的極限,管線就會發(fā)生損壞。
沉井下沉、井點降水、盾構(gòu)以及頂管等施工過程中有可能會造成地面隆起或土地的不均勻沉降。隆起及不均勻沉降達(dá)到一定程度時,將會造成臨近管線的接頭錯位及斷裂現(xiàn)象發(fā)生。
在施工過程中,如果施工材料、車輛、土體以及機械等的荷載過大,將會壓壞下面強度不高的管線。
當(dāng)施工季節(jié)在冬季時,由于氣溫低,施工開挖后暴露出管線很容易由于氣溫的驟降而導(dǎo)致凍裂現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)施工時間為雨季時,開挖后暴露在外的管線因受到附近土體流失及洪水沖擊的影響,也會發(fā)生損壞現(xiàn)象。
3.2.2 解決方法:
隔離法:利用深層攪拌樁、樹根樁、過鋼板樁等作為隔離體,對地下管線周圍的土體擠壓、位移進行限制。管線埋深較大以及臨近基坑這類情況適合使用此方法。若碰到管線埋深不大的情況即可采用隔離槽方法,在管線及施工部位之間或直接在管線部位開挖隔離槽,使管線懸空。需要注意的是,為了起到隔斷振動力及擠壓力的作用,隔離槽的深度必須挖至管線底部以下。
懸吊法:對于因土體可能出現(xiàn)較大位移而采用隔離法挖出的管線或部分暴露在基坑內(nèi)的管線,中間不適合設(shè)支持,應(yīng)當(dāng)采取懸吊法對其進行固定。吊索的固定位置和變形伸長不可受土體變形的影響。采用懸吊法時,管線的位移及受力明確,同時還能利用吊索對管線的受力點及位移進行調(diào)節(jié)。
支撐法:該方法主要針對土體可能產(chǎn)生較大沉降所導(dǎo)致的管線懸空使用,沿線設(shè)置若干個支撐點,如大設(shè)磚支墩和支撐樁等,設(shè)置時還需要考慮拆除時的安全及方便。
土體加固法:在沉井、頂管施工中,因為土體的坍塌及超挖,可能會造成土體位移及地面沉降,在這種情況下,可以通過對土體進行注漿加固的方法。另外,在對地下水位較高的沙性土層進行開挖施工時,可以通過井點降水的方法防止流砂發(fā)生。
為預(yù)防由于對管線損壞所造成的危害,在施工前就應(yīng)當(dāng)建立緊急聯(lián)絡(luò)機制,并預(yù)備好各類急救物資器材,并在施工交底會對有關(guān)人員進行通知。施工單位以及建設(shè)單位在發(fā)現(xiàn)管線可能發(fā)生異?;蛞呀?jīng)發(fā)生異常時,應(yīng)立即中斷施工,與相關(guān)部門以及專業(yè)公司聯(lián)絡(luò),同時疏導(dǎo)附近的居民,臨時封閉交通,并禁止動用明火,通知消防、公安、市政管理以及道路管理等部門采取相應(yīng)措施。
在城市化的進程中,地下管線在促進城市發(fā)展和改善城市居住環(huán)境方面有著舉足輕重的作用,就像城市內(nèi)部一個一個看不見的動脈,及時地輸送城市能源及廢水。在建設(shè)過程中,不僅要實現(xiàn)對污水管的保護,同時還要加強對污水管以外的地下管線的保護,從而保證污水管以及其他地下管線系統(tǒng)的正常運行,這項工作不僅關(guān)系著城市的現(xiàn)在,更關(guān)系著城市的未來。
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