關(guān)于軌道建設(shè)對(duì)供水管道影響的概述

【摘 要】 本文主要分析在城市軌道建設(shè)的過(guò)程中，由于車(chē)站主體、隧道等建筑物的建造對(duì)供水管的影響，以及對(duì)供水管采取的保護(hù)措施。

【關(guān)鍵詞】 軌道建設(shè)、供水管、沉降監(jiān)測(cè)、保護(hù)措施

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，各大城市不斷擴(kuò)張，市內(nèi)路面交通漸漸不堪重負(fù)，開(kāi)發(fā)地下空間，建設(shè)城市軌道成為全國(guó)各大城市的優(yōu)選方案。為了減少對(duì)地面建筑物的影響，城市軌道的車(chē)站及隧道大多是沿在各大主干道路建設(shè)，這就跟城市供水管主管道的供水路由相近，所以在軌道建設(shè)的過(guò)程中會(huì)直接影響供水管道的安全。分析軌道建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時(shí)對(duì)供水管道進(jìn)行合理的布點(diǎn)監(jiān)測(cè)以及采取必要的保護(hù)措施。

一、軌道建設(shè)的主要工程及影響水管安全的關(guān)鍵因素

（一） 車(chē)站主體（豎井）建設(shè)

車(chē)站主體（豎井）一般采用深支坑開(kāi)挖的方式建造，雖然車(chē)站主體周邊做好止水墻，但還是會(huì)有地下水的滲漏，隨著深支坑深度的增加，在沒(méi)有采取措施的情況下，地下水的滲漏量會(huì)越來(lái)越大。若地下水過(guò)度流失，周邊的土體就會(huì)下沉塌陷，供水管也會(huì)隨之沉降，當(dāng)累計(jì)沉降量達(dá)到一定值時(shí)就會(huì)發(fā)生爆管的事故。所以對(duì)于車(chē)站主體（豎井）的建設(shè)，控制好地下水的滲漏是保證供水管安全的前提。

（二） 盾構(gòu)機(jī)開(kāi)挖隧道

在一般情況下，城市軌道隧道的建設(shè)主要利用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行機(jī)械開(kāi)挖，在探明地質(zhì)條件的情況下，盾構(gòu)機(jī)在盾進(jìn)的過(guò)程中對(duì)周邊管線的影響是很少的，正常情況下做好管線的沉降監(jiān)測(cè)即可。

（三） 礦山法開(kāi)挖隧道

在軌道隧道的開(kāi)挖過(guò)程中，若遇到中（微）風(fēng)化巖等強(qiáng)地質(zhì)條件的時(shí)候就需要做堅(jiān)井然后用礦山法進(jìn)行人工開(kāi)挖。除了要關(guān)注地下水的滲漏情況外，還要注意礦山法爆破施工的影響。這就需要在爆破的過(guò)程中監(jiān)測(cè)震速，保證震速在允許的范圍內(nèi)，以免由于爆破震動(dòng)導(dǎo)致水管破裂。根據(jù)國(guó)家《爆破安全規(guī)程》規(guī)定，地下管線所能承受的最大允許安全震動(dòng)速度為1.5cm/s。[1]

二、供水管道的監(jiān)測(cè)[2]

1、監(jiān)測(cè)單位的要求：對(duì)于供水管道的監(jiān)測(cè)，除了施工單位監(jiān)測(cè)外，還應(yīng)該聘請(qǐng)有資質(zhì)的第三方監(jiān)測(cè)單位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果報(bào)送施工單位和管線的權(quán)屬單位，以保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

2、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置：在供水管道中心位置頂面埋設(shè)沉降板進(jìn)行觀測(cè)。沉降板由鋼底板（尺寸宜20cmX20cm，厚0.4cm）、金屬測(cè)桿（可選用Φ16mm鋼筋或鍍鋅鐵管）及保護(hù)套管（可選用直徑不小于Φ50mm、壁厚不小于4mm的硬PVC管）組成。沉降板埋設(shè)于水管頂，采用中粗砂回填密實(shí)，再套上保護(hù)套管，保護(hù)套管略低于沉降板測(cè)桿，上口加蓋封住管口，并在周?chē)钪鄳?yīng)填料穩(wěn)定保護(hù)套管，完成沉降板埋設(shè)工作，采用電子水準(zhǔn)儀按國(guó)家二等精密水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行觀測(cè)。對(duì)于車(chē)站主體等深支坑工程周邊的管線，沿線監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置間距不應(yīng)大于10米，而盾構(gòu)施工沿線管線的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置間距可放寬至30米。

3、監(jiān)測(cè)方式：引起供水管破裂的原因是由于供水管局部產(chǎn)生過(guò)大的位移量。所以對(duì)供水管的監(jiān)測(cè)包括豎向位移監(jiān)測(cè)和水平位移監(jiān)測(cè)。豎向位移通常是由于土體沉降造成的，水平位移通常是由于深支坑支護(hù)措施不到位導(dǎo)致的土體橫向位移造成的。

4、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的要求：在工程動(dòng)工前就應(yīng)該做好監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置及初始值的監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)最好能在現(xiàn)場(chǎng)采用儀器記錄后，數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸，減少人為的錯(cuò)誤。用計(jì)算機(jī)對(duì)收集的資料進(jìn)行分析，繪制各種類(lèi)型的表格和曲線圖，對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行一致性和相關(guān)性分析，預(yù)測(cè)供水管的安全性，及時(shí)反饋給施工單位指導(dǎo)施工。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)包含（但不限于）如下信息：監(jiān)測(cè)點(diǎn)的平面布置圖、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的編號(hào)、初始值和對(duì)應(yīng)的時(shí)間、本次測(cè)量時(shí)間及監(jiān)測(cè)值、本次沉降量、累計(jì)沉降量、相鄰監(jiān)測(cè)點(diǎn)的斜率等。

5、報(bào)警值和極限值的設(shè)立：一般情況下，供水管是允許一定的位移量。但由于管材的不同及使用時(shí)間的長(zhǎng)短，對(duì)供水管位移的報(bào)警值和極限值都有不同的要求，而且難以界定。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，無(wú)論是鋼管還是水泥管，在位移量累計(jì)到15mm時(shí)還是沒(méi)發(fā)生過(guò)漏水事故，所以可以將供水管位移量的報(bào)警值和極限值定為10mm和15mm。

6、建立信息反饋系統(tǒng)：監(jiān)測(cè)取得的數(shù)據(jù)經(jīng)整理后當(dāng)以“日?qǐng)?bào)”、“周報(bào)”、“月報(bào)”等形式上報(bào)。“日?qǐng)?bào)”中除了當(dāng)日所測(cè)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)外，還應(yīng)有當(dāng)日工況記錄及對(duì)數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)要分析。當(dāng)數(shù)據(jù)達(dá)到或超過(guò)報(bào)警值時(shí)立即報(bào)警，以便及時(shí)采取相應(yīng)的措施確保施工安全和周?chē)h(huán)境的安全。每次觀測(cè)后應(yīng)立即對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行填表制圖，剔除異常值，進(jìn)行初步分析，并將資料整理齊全，建立資料數(shù)據(jù)庫(kù)考備存檔。觀測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)分析原因，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行重測(cè)。

三、供水管道的保護(hù)

（一）袖閥管注漿

當(dāng)供水管的監(jiān)測(cè)累計(jì)沉降量達(dá)到報(bào)警值時(shí)，就要采取對(duì)應(yīng)的措施。軌道施工方面要采取防止地下水滲漏等措施，減緩?fù)馏w的沉降。這里主要詳細(xì)講述針對(duì)水管采取的保護(hù)措施。常用的保護(hù)措施為袖閥管注漿加固土體的方法。工藝圖如附圖1：[3]

1、 測(cè)量定位：根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)可以明確管位及管道埋深，有條件的地方最好能挖出管的斷面，進(jìn)一步明確管位、埋深和管材。在管道兩側(cè)布置注漿點(diǎn)。管道越大，注漿點(diǎn)要布得越密，同側(cè)兩個(gè)注漿點(diǎn)的間距不宜大于三米。

2、鉆孔：采用套管護(hù)壁水沖法鉆進(jìn)成孔。

（附圖2：鉆孔機(jī)）

注漿孔可垂直于地面在管兩側(cè)注漿，也可傾斜鉆進(jìn)管底注漿。在管的同一側(cè)最好能間隔布置垂直孔和傾斜孔注漿。注漿深度宜由深到淺，首次注漿宜在管底2-3米處。

3、下管：首先根據(jù)引孔深度連接袖閥管，袖閥管上口露出地面20cm，將連接好的袖閥管下口用尖底封好，然后將袖閥管下入孔中，要確保袖閥管下到孔底。

附圖3：袖閥管示意圖

4、 洗孔：用高壓水對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行清洗，減少孔內(nèi)沉渣泥漿比重。

5、注漿：采取分段式注漿，每段注漿長(zhǎng)度成為注漿步距。開(kāi)口鋼管長(zhǎng)度為注漿步距長(zhǎng)度。注漿步距一般選取0.6--1.0米，這樣可以有效地減少地層不均勻性對(duì)注漿效果的影響。注漿過(guò)程中，每段注漿完成后，向上移動(dòng)一個(gè)步距的芯管長(zhǎng)度。每完成3--4米注漿長(zhǎng)度，要拆除一節(jié)注漿芯管。注漿結(jié)束后，在注漿管上口蓋上悶蓋，以便于復(fù)注施工。

（二） 注漿過(guò)程中的注意問(wèn)題

1、鉆孔時(shí)要確定管位，避免鉆爆水管。由于注漿孔一般離供水管道較近，而且是機(jī)械鉆孔，在鉆孔前必須明確該點(diǎn)的管位及埋深，特別對(duì)于鉆斜孔時(shí)，要計(jì)算好傾斜的角度避免鉆爆水管。

2、控制好注漿的壓力及注漿量。若注漿的壓力或注漿量過(guò)大，來(lái)不及在土體中進(jìn)行擴(kuò)散，會(huì)造成水管局部受壓，使水管局部位移過(guò)大，導(dǎo)致爆管事故。所以在注漿的過(guò)程中要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻率，不能因?yàn)樽{導(dǎo)致水管過(guò)度提升或過(guò)度水平擠壓移位。一般情況下，每次注漿都不能使水管產(chǎn)生大于2mm的位移。

四、結(jié)語(yǔ)

軌道建設(shè)有利于緩解交通，促進(jìn)城市的發(fā)展。在軌道建設(shè)的過(guò)程中，供水管的保護(hù)作為脆弱環(huán)節(jié)，各單位應(yīng)該給予充分重視。對(duì)供水管道做好跟蹤監(jiān)測(cè)，密切聯(lián)系施工工況，對(duì)管道發(fā)生的沉降或偏位等情況能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并分析原因，調(diào)整施工方法，采取注漿等水管保護(hù)措施，確保供水管道的安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 爆破安全規(guī)程GB6722-2003

[2] Φ2200自來(lái)水管監(jiān)測(cè)方案 中鐵十四局集團(tuán)有限公司

[3] 百度文庫(kù) 袖閥管注漿施工方法 張弛、于曉東、宋作堂