擋土墻集成式泄（濾）水管施工關(guān)鍵技術(shù)研究

鄧志飛，陳英杰，秦德營，黎多文

（深圳市寶龍?zhí)┙ㄔO(shè)工程有限公司 深圳518172）

0 引言

擋土墻是指支撐人工或天然填土邊坡的支護構(gòu)造物，目前主要應(yīng)用在路堤或路塹、隧道洞口、橋頭及河岸墻、地質(zhì)災(zāi)害邊坡等支護中。在擋土墻設(shè)置排水設(shè)施可大程度保證擋土墻的穩(wěn)定性，現(xiàn)階段擋土墻的雨水排放、墻臺后的固結(jié)排水、竣工滲漏和橋臺沉降縫排水，大多采用排水孔和礫石濾池這2種排水方式，并且還可以加速墻臺后填料的固結(jié)，減少后期墻臺的沉降［1］。

1 關(guān)鍵技術(shù)形成機理

傳統(tǒng)方式排水在實際應(yīng)用中存在一些問題。

⑴設(shè)計問題：設(shè)計人員對擋土墻周邊地形了解不夠，對自然因素評價不準(zhǔn)確，對墻背物理指標(biāo)設(shè)計不準(zhǔn)確。未充分考慮墻體周圍荷載的影響，固化了設(shè)計思路，固定的單層泄水管在長久使用以后堵塞的問題難以解決，這就導(dǎo)致在擋土墻后面設(shè)置的排水設(shè)施達不到實際使用要求［2-3］。

⑵施工問題：在泄水管末端的濾水層施工過程中，一部分泄水管的濾水層是在成孔后將碎石分層推進形成濾水層，由于施工工人對濾水層的重要性認識不夠，再加上現(xiàn)場施工不便，施工效率低，這就導(dǎo)致濾水層的尺寸、形狀在現(xiàn)場施工中很難達到設(shè)計的要求，不能完全發(fā)揮濾水層的濾水功能［4］，另外在滲水較大時，碎石會被水流沖散，土方容易堵塞排水孔，進而影響排水，所以施工質(zhì)量難以保證，也不便于檢查，導(dǎo)致泄水管濾水和排水性能很差，達不到設(shè)計要求，影響擋土墻的穩(wěn)定性，帶來了嚴重的安全隱患［5］。

⑶后期管養(yǎng)維護問題：泄水管道及濾水層在長期使用過程中，難免會被泥漿堵塞，因泄水管道固定在擋墻內(nèi)，也無法進行清洗，造成濾水排水困難，最后將導(dǎo)致?lián)跬翂|(zhì)量、安全存在隱患［6］。

泄（濾）水管是制約擋墻使用壽命，緩解擋墻內(nèi)部靜止水壓力的重要因素，本技術(shù)從設(shè)計、施工及后期管養(yǎng)等根本問題上有效解決了傳統(tǒng)泄水管的使用弊端，改進了設(shè)計思路，優(yōu)化了施工工藝流程，通過后期可拆洗，有效解決了傳統(tǒng)泄水管不易管養(yǎng)維護的問題，進而保證了擋墻的使用壽命、降低了擋墻內(nèi)部壓力［7］。

2 技術(shù)特點

擋土墻集成式泄（濾）水管相對于傳統(tǒng)泄水孔具有以下優(yōu)點：

⑴傳統(tǒng)濾水層是在孔內(nèi)依次推入濾水材料，因為在孔內(nèi)作業(yè)，施工質(zhì)量看不見，這種工藝無法保證濾水層的密實性，也無法檢測是否滿足設(shè)計長度，而用現(xiàn)場預(yù)制的濾水包密實性和長度均完全可以達到設(shè)計要求，能有效地控制濾水層的施工質(zhì)量，保證了濾水效果，進而保證施工質(zhì)量，有效維護了墻體及墻頭土體的穩(wěn)定性［8］。

⑵相比于分3 次依次由導(dǎo)管內(nèi)分別依序推入中粗砂、豆石、1-3 碎石，預(yù)制好的成品濾水包1 次推入即可，即縮短了施工整體工期，還降低了施工企業(yè)勞動成本，施工效率提升了3倍。

⑶后期維護管養(yǎng)時，只需將內(nèi)管抽出，沖洗干凈后再插入即可完成，管養(yǎng)成本較低，可以重復(fù)使用。

3 工藝原理

基于擋墻內(nèi)泄水管從前期設(shè)計、施工到后期管養(yǎng)維護不便的共性難題，在長期施工過程中經(jīng)過多次試驗，最終研究出了一種擋土墻集成式泄（濾）水管技術(shù)，本技術(shù)是在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，在泄水管內(nèi)增加一條直徑略小、承插式可拆卸的排水花管的內(nèi)管，內(nèi)管一端與濾水包連接，一端與泄水口固定。雙層濾水管的雙層濾水設(shè)計，很大程度上減少了泄水管空隙的堵塞，這樣不僅增加了泄水管的濾水效果，而且在擋墻后期管養(yǎng)維護的時候，可以將內(nèi)管抽出進行清洗，然后再放入，增加擋墻的整體泄水性能，減輕擋墻承受的靜止水壓力，提高擋墻的使用壽命［9］。

針對泄水管末端濾水層施工質(zhì)量不佳的問題，技術(shù)小組采取現(xiàn)場預(yù)制方式，按照設(shè)計長度要求，將中粗砂、豆石、碎石依次以1∕3 的比例送入PVC 花管，然后包無紡?fù)凉げ? 層，再用塑料扎帶綁牢，制成濾水包，最后再推送入孔內(nèi)頂部，以上工藝在現(xiàn)場預(yù)制完成，保證了濾水包質(zhì)量的同時，也極大地提高了施工效率，以此來解決濾水層的施工問題及質(zhì)量問題［10］。

4 施工流程及操作要點

4.1 施工工藝流程

施工準(zhǔn)備?濾水包預(yù)制?潛孔鉆機干法成孔?濾水包頂進施工?泄水管外花管施工?擋墻施工?泄水管內(nèi)花管安裝?其它作業(yè)?竣工驗收。

4.2 施工操作要點

4.2.1 施工準(zhǔn)備

⑴熟悉并掌握有關(guān)施工圖紙要點、地質(zhì)勘察資料等，工程部門應(yīng)當(dāng)組織安全技術(shù)交底給現(xiàn)場技術(shù)人員、施工隊長和組長。

⑵機械設(shè)備及其機具配備齊全，為了確保機械良好，還應(yīng)進行檢查調(diào)試。

⑶按照圖紙的設(shè)計要求對施工材料的質(zhì)量進行檢測，滿足各項要求。

⑷PVC花管管壁開孔直徑10 mm，開孔間距縱橫向30 mm（見圖1）。

圖1 濾水包PVC管打孔及PVC內(nèi)外管打孔Fig.1 Drilling of PVC Pipe in Water Filter and Drilling of PVC Inner and Outer Pipes

4.2.2 濾水包預(yù)制

⑴按設(shè)計要求的尺寸，截斷相應(yīng)的PVC 管，然后制做成花管；

⑵將中粗砂、豆石、碎石依次以1∕3 比例填滿花管（濾水包的一端留5 cm 長度的卡口，以便與內(nèi)花管連接），兩端封堵后外部包裹2 層無紡?fù)凉げ迹⒂盟芰显鷰Ы壚?，如圖2?所示。

4.2.3 潛孔鉆機干法成孔

⑴場地平整，進行潛孔鉆機安裝試驗。

⑵潛孔鉆機鉆前先勘察地質(zhì)情況，根據(jù)實際地質(zhì)條件選擇合理的鉆進方案，鉆進時應(yīng)注意控制好孔深以及鉆進角度，防止孔位偏移。

⑶鉆孔過程中應(yīng)注意環(huán)境資料的收集，例如地質(zhì)情況，地下水情況等，遇到緊急情況應(yīng)馬上匯報給上級領(lǐng)導(dǎo)并采用合理的處理措施。

⑷潛孔鉆到達到鉆深后，先進行檢查和復(fù)核，徹底清理完殘渣，保證孔位干凈的前提下才能退出鉆桿。

⑸分批次及時驗收，確保各項要求達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，驗孔后，應(yīng)臨時封堵洞口，并及時組織下道工序施工。

4.2.4 濾水包頂進施工

成孔完成并檢驗合格后，用同直徑的PVC管將濾水包（有卡口一端朝外）頂進孔內(nèi)底部即可，如圖3?所示。

4.2.5 泄水管外花管施工

⑴在鉆機成孔的同時進行泄水管外花管的施工；

⑵將PVC外花管的內(nèi)側(cè)用木塞封堵，然后包裹2層無紡?fù)凉げ?，用塑料扎帶綁牢，如圖2?所示；

圖2 濾水包、PVC外管包裹無紡?fù)凉げ糉ig.2 Non Woven Geotextile Wrapped by Water Filter and by Pvc Outer Pipe

⑶將包好的外花管送入孔內(nèi)，外側(cè)與擋墻鋼筋固定牢固，以便擋墻施工。

4.2.6 擋墻施工［11］

⑴測量放線，確定擋土墻標(biāo)高及位置，然后進行土方開挖。

⑵土方開挖完成后，進行擋土墻基礎(chǔ)施工。鋼筋綁扎時應(yīng)格外小心，把握好保護層的厚度，確?；A(chǔ)混凝土的質(zhì)量達標(biāo)。

⑶為確保已澆混凝土與新澆混凝土的連接，混凝土基礎(chǔ)施工完成后及時對墻身進行鑿毛。

⑷混凝土養(yǎng)護，為防止混凝土表面產(chǎn)生裂縫，應(yīng)定期監(jiān)控環(huán)境溫度及混凝土內(nèi)部溫度，管控混凝土內(nèi)外的溫差。

4.2.7 泄水管內(nèi)花管施工

擋墻施工完畢后，將直徑略小的泄水管內(nèi)花管送入外花管內(nèi)，內(nèi)部與濾水包的卡口相連接，外部與外花管固定連接即可，如圖3?所示。

圖3 濾水包頂進及PVC內(nèi)花管頂進完成Fig.3 Filter Bag Jacking and PVC Inner Flower Tube Jacking Completed

5 質(zhì)量控制

5.1 原材料

原材料必須為清潔、堅硬、無雜質(zhì)的碎石，以保證其質(zhì)量。必須保證中砂、碎石的粒徑，材料不能交叉堆放。在現(xiàn)場施工時，石料必須無雜質(zhì)、干凈。

PVC 管材應(yīng)指定制造商提供生產(chǎn)，材料進場時要求有產(chǎn)品合格證和檢驗單，隨時取樣。不合格的PVC管材一律禁止使用。

無紡?fù)凉げ季碓诎惭b展開前防止受潮、被化學(xué)品污染、暴曬、受損。

5.2 施工過程

5.2.1 防止泄水孔堵塞注意事項

⑴反濾材料的級配要按設(shè)計要去施工。

⑵如果填筑土含水量較高時，應(yīng)用滲水材料在擋土墻后設(shè)置50 cm的連續(xù)排水區(qū)。

⑶如果泄水孔的高度超過地面30 cm，則需在擋土墻上側(cè)繼續(xù)設(shè)置一排泄水孔以防止堵塞。

5.2.2 預(yù)留預(yù)埋注意事項

施工過程中，要與各個參建單位協(xié)調(diào)配合，熟悉設(shè)計圖及其規(guī)范，確保預(yù)留安裝一次到位，禁止漏裝漏埋，驗收通過之后進行下一道工序施工。

5.2.3 泄水管安裝注意事項

⑴擋土墻集成式泄（濾）水管管道連接方式按管道規(guī)格大小分為2 種，≥DN65 選擇卡箍連接，＜DN65則采用絲扣連接。

⑵泄水管底端或排水口端，應(yīng)在結(jié)構(gòu)底部上方延伸10～15 cm。

⑶管壁開孔直徑10 mm，開孔間距縱橫向30 mm，現(xiàn)場對孔徑及開孔尺寸進行復(fù)核，不滿足要求不得使用。

5.3 日常維護

隨著運行年限的延長，舊的泄水管將明顯地有淤泥堆積，逐漸出現(xiàn)嚴重損壞，甚至達到下沉狀態(tài)，此時只能再次修建。而擋土墻集成式泄（濾）水管可以將內(nèi)管、濾水包抽出，沖洗干凈后再插入即可完成，取出和插入的過程不能損壞外管。如內(nèi)管、濾水包受損嚴重直接替換即可，不用重新修建，管養(yǎng)成本較低，可以重復(fù)使用，非常簡單方便［12］。

5.4 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標(biāo)準(zhǔn)：JGJ 52—2006》、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范：GB 50204—2015》、《建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)：GB 50202—2018》、《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范：GB 50318—2017》、《通用硅酸鹽水泥：GB 175—2007》、《建筑用卵石、碎石：GB∕T 14685—2011》、《混凝土外加劑：GB 8076—2008》、《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范：GB 50119—2003》、《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范：GB 50268—2008》。

6 安全措施

6.1 施工安全作業(yè)基本要求

⑴所有進入現(xiàn)場的人員必須佩戴安全帽，專業(yè)技術(shù)人員必須持該專業(yè)合格的技能證書才能上崗。

⑵施工前編制臨水、臨電施工方案，針對物體打擊、高處墜落、安全用電、火災(zāi)等危險源制定專項應(yīng)急措施預(yù)案。

6.2 施工現(xiàn)場安全技術(shù)措施

⑴施工場地生產(chǎn)、居住、辦公、倉儲材料等均需符合安全文明施工要求。

⑵挖土機施工前需先設(shè)置好排水設(shè)備，作業(yè)前需發(fā)出作業(yè)信號，作業(yè)時周邊半徑以內(nèi)不得有人有機械，下方如有道路，則需派專人看護，防止土石方墜落砸傷過往行人車輛，挖土機開挖時還要確定好周邊是否有線纜或者障礙物，否則不能啟動。

⑶管理人員嚴格按照施工圖施工方案施工，施工過程中注意現(xiàn)場邊坡臨時情況的變化，預(yù)防邊坡塌陷，滑坡等應(yīng)急情況發(fā)生。

⑷推土機在斜坡上作業(yè)時，作業(yè)幅度不宜過大，不可急轉(zhuǎn)彎，橫向邊坡鏟土角度≤20°，順向邊坡鏟土角度≤30°。

⑸統(tǒng)一指揮鉆機工作臺的搭設(shè)、拆除、遷移，保證其穩(wěn)固，送料管跟壓漿管接口要穩(wěn)固且進行定期的檢查，材料、設(shè)備堆場、臨時人員駐場等在鉆機運行時均需遠離至安全地點。

⑹施工現(xiàn)場臨時道路應(yīng)懸掛道路標(biāo)志牌，保持清潔平整，灑水車定期灑水防揚塵。

⑺為保證施工的質(zhì)量安全，施工機械操作員必須嚴格按照施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行安裝與驗收工作。

⑻為保證施工現(xiàn)場滿足安全生產(chǎn)的需要，應(yīng)投入必須的安全設(shè)備設(shè)施，以及各種必備的勞動保護用品。

⑼為保證施工現(xiàn)場人員的健康安全，配置必要的醫(yī)療設(shè)施及醫(yī)護人員。

7 擋土墻集成式泄（濾）水管工程應(yīng)用實例

某擋土墻工程地質(zhì)災(zāi)害治理工程位于深圳市，擋墻大致呈一字分布，總長度約112.0 m，高差約5.5 m。局部墻面墻頂出現(xiàn)裂縫。南段擋墻距離腳約3.0 m 外處為一層破舊建筑物，北段擋墻距離坡腳約3.0 m 處為多層住宅。墻頂為多層住宅，距離墻頂最近距離3.0 m。根據(jù)現(xiàn)場情況，擋墻存在距離墻腳建筑物過近情況，因此考慮墻頂采用支護樁形式支護，南段有足夠施工空間，選用鉆孔灌注樁，機械成孔。北段因墻頂施工空間不足，采用人工挖孔樁形式成孔，擋土墻坡頂設(shè)置混凝土硬化排水溝。

8 結(jié)論與展望

PVC 塑料管化學(xué)性能與其他管道相比較穩(wěn)定、耐腐蝕、不受水質(zhì)等環(huán)境影響，解決了其它類型管道容易引起的生銹、腐蝕、易老化等問題。PVC 管內(nèi)部較光滑，通水量大，不易堵塞，材料使用壽命長，前景較廣闊，社會效益顯著［13］。

眾所周知，泄（濾）水管是制約擋墻使用壽命，緩解擋墻內(nèi)部靜止水壓力的重要因素，本技術(shù)從設(shè)計、施工及后期管養(yǎng)等根本問題上有效解決了傳統(tǒng)泄水管的使用弊端，改進了設(shè)計思路，優(yōu)化了施工工藝流程，通過后期可拆洗，有效解決了傳統(tǒng)泄水管不易管養(yǎng)維護的問題，進而保證了擋墻的使用壽命、降低了擋墻內(nèi)部壓力，社會環(huán)境效益十分顯著。

本技術(shù)降低了施工難度，加快了施工進度，同時所使用的所有材料均健康安全無污染，是國家大力推廣的綠色產(chǎn)品。值得在同類工程中推廣使用。