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摘要:針對珠海市香洲區港澳大道保利國際廣場北側污水管道坍塌情況,通過現狀管線、現狀地質情況的分析,提出合理的解決方案。
關鍵詞:頂管;排水;污水管道工程設計
1工程概況
本項目位于珠海市香洲區港澳大道保利國際廣場北側,該路段有DN600污水管道坍塌,長約200米,經管線探測,部分管道已無法找到,本項目對坍塌管段進行新建。
2基礎資料
2.1原設計污水管道情況該路段標高約5.2米,污水管內底標高約-1.4米,管道埋深約6.6米,管頂覆土約6.0米,采用的管材為HDPE管。
2.2現狀管線情況
從機動車道從北往南依次為:①綜合管廊(BXH=5000X3200,結構內底約-1.0m);②BxH=1200x1000雨水渠(埋深約3.0m);③1400x1000-10kv電纜溝;④DN600污水管(埋深約6.6m);⑤100x100-220V電纜線;⑥DN300冷凍管(位于河道樁頂);⑦DN800冷氣管(位于河道樁頂);⑧DN300給水管(埋深約1.6m)。河道樁、橋梁樁(承臺頂標高1.6m)、河道(底標高0.5m)。
2.3根據原道路設計路基處理
資料,采用預壓方式進行地基處理。根據橋梁勘察的鉆孔,有20cm左右的塊石。
2.4地質概況
①-3.0m~3.0m為素填土層,褐灰色,松散,很濕;主要由黏土組成、夾少量中粗砂、碎石塊及貝殼碎屑,土質不甚均勻。②-1.0m~-13.6m為淤泥層,灰黑色,流塑,飽和,微含有機質,味臭,斷續夾薄層粗砂及少量貝殼,局部為淤泥質土。③-10.0m以下為主要為風化巖。說明-1.0m~-3.0m、-10.0m~-13.6m不同段地質情況不同。
3方案比選
3.1主要問題及設計難點
(1)地下水位高且具有腐蝕性、土質較差。場地環境類型屬Ⅱ類。根據地下水水質腐蝕性指標,按《巖土工程勘察規范》之12.2.1~12.2.4條對場地地下水進行評價:在干濕交替及無干濕交替作用條件下,對混凝土結構有微腐蝕性。在弱透水層中對混凝土結構有微腐蝕性;在長期浸水狀態下對鋼筋混凝土結構中的鋼筋有微腐蝕性,在干濕交替狀態下對鋼筋混凝土結構中的鋼筋有強腐蝕性。土的腐蝕性評價:在干濕交替及無干濕交替作用條件下,對混凝土結構有微腐蝕性。在弱透水層中對混凝土結構有微腐蝕性;對鋼筋混凝土結構中的鋼筋有弱腐蝕性;對鋼結構有微腐蝕性。(2)地面以下6米至13米為淤泥層,設計污水管道埋深為6米,地基承載力不足。(3)管線復雜。沿線有多種管線,且其它管線埋深較大,開挖施工對其它影響影響很大。
3.2方案一
按常規頂管施工。頂管管徑一般大于等于DN800,頂管工作機的尺寸凈空最小采用5000mm,考慮結構厚度,約6500mm,該段管廊和河道支護樁最小處間距約9m,每側空間約1.0m。間距太小,施工中對管廊、河道支護樁、橋梁墩柱及承臺影響大,負面影響難以評估,若對管廊產生擾動,修復難度大,橋梁基礎擾動,則無法修復。現狀污水管道為塑料管,施工中可能會影響施工頂進,建議選用具有破碎功能的機頭。需對現狀給水、電力、雨水管道遷改。
3.3方案二
采用二程式小型頂管機,頂管工作機、接收井規格可做到內徑2000mm,外徑3200mm,位置滿足要求。但其設備小,遇到土層中的石塊難以通過,可實時性難度大。3.4方案三更改管線位置,該段管道沿著河道繞出來。目前河道已做蓋板,且河道底標高為0.50m,污水管道底標高為-1.4m,開挖工作量大。施工難度大,難以實施。
3.5方案四
在原位置開挖施工,埋設約6.6m,打樁(鋼板樁/支護樁)長度約12m,打鋼板樁震動可能影響管廊和河道支護樁及河道上蓋板的結構安全,采用灌注樁等位置偏小,完成后其他管道管位難以按規范要求布置(該道路現狀管線基本按規范最小凈距離布置,如有其他變動難以滿足要求)。同時需對給水、電力、雨水管道進行遷改。
3.6經以上分析,決定采用方案一。
4方案設計
4.1方案
沿現狀污水管位,采用泥水平衡機頭頂管施工。管材管徑為DN1000Ⅲ鋼筋混凝土管,頂管工作井、接收井及管道沿線采用高壓旋噴樁處理地基。頂管中部采用開挖方式加設污水檢查井,起止點與現狀管連接采用開挖施工。
4.2管線遷改
對工作井、接收井范圍內的管線進行遷改,對高壓旋噴樁有影響的管線主要以加固保護為主,必要時進行遷改。
5結論
泥水平衡頂管技術具有諸多優點,廣泛適用于市政給排水管網,在本工程中得到了很好的應用,妥善地解決了地下管線復雜跟地質不良的問題。
作者:張鵬程 單位:中國華西工程設計建設有限公司深圳分公司