回填土上给水排水管道施工论文
摘要：因为很多给排水管道都是埋地管，在地下运行几十年后，难免会因地基的沉降而发生问题。因此，给排水管道的施工要应除了要有效处理管道基础外，选择管材时也要采取适当的措施。给水管最好是使用如橡胶接口、法兰式接口等柔性接口；尽量增加排水管的坡度，尽量少用水泥砂浆抹带。用橡胶接头处理建筑物有压管与连接处。由于建筑物均会产生一定程度的沉降，容易切断管道，使用上述方法比较有效。
给水排水工程作为城市基础设施建设的重要组成部分，它的配套和质量直接影响人们的生活和城市的很多方面。给水排水工程必须具有网络性和完整性。而给水排水管道是埋藏于土层中，跟回填土有着千丝万缕的关系。土质基本上可以分成岩石类、大块碎石类、沙土类和粘土类。排水管道在粘土上施工的最多，因为粘土在我国的分布最广。但是因为我国幅员辽阔，粘土的性质会存在较大的差异。
一、回填土的性质及对管道的影响
给排水工程中的管道工程处，因为管道埋设在地面以下，原来的原土位置被管道所代替，管道地基要承受的总压力没有发生太大的改变，所以，基础为原土即可满足给排水管道设计要求，即管沟底部为密实的砂土或粘土就可达到管道的设计承载力。而在很多大的城市建设中，一些地方被挖开后回填，因为搬动了原土，土体结构发生了变化，而土的结构是导致变形的重要因素，回填土在堆放一定的时间后体积会变小，并且会重新压实土。因为这些回填土并不是很稳定，所
以，给排水管道埋设于回填土上存在一定的安全隐患，如果处理回填土不妥，就会发生管道基础的下沉，导致以下情况的发生：
切断管道；
管道发生裂纹，管道的接口出被损坏； 排水管发生反坡度；
渗漏使得整个管段地基发生变形和沉降，最终导致管道破坏。 因此，必须有效处理回填土，真正保证管道的经济和安全运行。 二、回填土区域的土体处理
回填土主要分为素填土和杂填土。素填土在经过分层压实和夯打后可以基本达到原土的密实度，可用作管道基础；而因为杂填土的稳定性不强，应该在给排水管道经过地段换土，挖去基础底面下面的杂填土，用砂土或粘土来代替，经过分层压实后构成密实的结构，以便达到管道的设计承载力。一般用到的方法有以下几种：
（一）分层翻夯法
确保夯打每层的土厚度在20cm～30cm之间，如果土体干燥，可以加水，如果条件允许，可以加点石灰，夯打4～5次，如果管径较大，且管线较长，可以使用碾压机施工。相关资料显示，在19年施工的一个给水管道工程，管线设计了DN300cm，埋深1.8m，其中有80多米穿过回填土地段，管底下回填土厚40cm～70cm，试验测得土的最大干密度为1.92g/cm3，经过分层翻夯后，测得土的干密度为1.74g/cm3～1.85g/cm3，回填土夯实后密实度达到了90.6%～96.3%。说明分层翻夯后，回填土的孔隙率基本接近原土，达到了管道基础的
设计要求。在十几年的运行后，本工程区域没有发生地基下沉和管裂等问题。
（二）砌砖支墩法
目前很多建筑物都使用地下式或半地下式的形式，很多工业建筑物的基础很深，往往给开挖带来很大的困难。当需要在附近埋设管道时，在回填前应砌筑砖支墩至管底标高，这样，当回填土发生变形时，管道的荷载由砖支墩承载，使管道不至于发生沉降或破坏。支墩尺寸一般大于管径30cm～40cm。此法可以节约很多开支。资料显示，这种方法在1998年在用于了某水源输水管道施工中，DN600cm的输水管有40多米经过回填土地段，采用此种方法处理，经过这么多年的运行，并无管道损坏事故发生，运行良好。
（三）重夯法
重夯法是利用重锤自由下落的冲击力夯实回填土，夯击作用破坏了土体原来的疏松结构，改变了土壤骨架颗粒间的连接形式，土的颗粒重新排列得更加密实，使其形成稳定的结构。这种方法适用于回填土较深的地区，一般1m～3m之内。由于夯实的效果与夯实次数有关，为了得到合适的夯击能量，必须取样试验。夯击后的土体应基本达到原土的密实度，这样即可满足管道基础的设计要求。
（四）桩基法
对于回填土较深的地区，用强夯方法不经济，也很费时；用砌砖支墩的方法，开挖工作量又很大。从经济上、施工上看，采用桩基为宜。常用的有挤密桩、灌注桩和预制桩。挤密桩是先在土中打成孔，
向孔内填入灰土或其他材料加以捣实而成。灌注桩是在桩位上成孔，然后在孔内灌入混凝土制成。预制桩是将预制好的各种材料（如钢筋混凝土等）做成一定的桩打入土中。总之不论是哪一种桩基，都应做至原土层或坚硬土层。
三、管道的纵向处理 （一）强化管道纵向刚度
对预制砼和钢筋砼圆管，当为换填处理、群桩处理和长桩处理而桩距≤2m时，管子接口采用预制钢筋砼或现浇砼套环，在砼管座内加直径≥ 12mm的钢筋间距≤250mm的纵向钢筋网，同时纵向应满足砼断面最小含筋量的要求。当桩距较大时，应按管道上作用的荷载将管座作为纵向梁计算，当管座截面尺寸不够时，可将砼管座改为3600满包。
对矩形砼结构管道应采用整体钢筋砼基础，基础内钢筋直径 12～ 200mm。当为长桩处理时要考虑纵向受力，横向要考虑基础底板下土可能形成空隙的情况，在纵向可利用基础和墙形成的凹形断面作为支梁上的连续梁计算，这时应该适当增加顶板和底板的纵向钢筋，还应在砖墙顶处加钢筋砼帽梁来加强整个断面的整体性。当为长桩处理面桩距较大时，应对纵横向进行相应的计算。
（二）对管道接口做柔性处理
对换填处理和群桩处理的管段应采用柔性接口，以适应处理后还可能出现的微量不均匀沉陷。当为预制砼和钢筋砼圆管时，柔口间距按换土的深度，一般为每6～10m一个，必要时也可每节管子都作为
柔口。柔口段应超过地基处理与不出来的过渡段。当为矩形和拱形混合的钢筋砼结构管道时，可每隔10～25m做一个沉降缝。
四、管道两侧及顶部回填土的压实处理
管道两侧及顶部回填土处理不当时，容易发生拱形及底部均出现裂缝。管道顶部回填土的初期无法形成拱形，荷载呈倒拱形，使管道两侧土体的部分荷载转移到管道的上部，加上不均匀性，很容易使管道（尤其是顶部）产生纵向裂缝。为了改善管道受力条件，应对管道上部及两侧回填土的密实度提出要求。一般管顶以上50mm，压实度应>85%，管顶500mm以上至地面，按当年修路标准，压实度一般达到90%以上，高等级应达到95%以上；当年不修路，可控制在85%以上。对于管道两侧的回填土可以采用人工或蛙式打夯，使两侧回填土压实度>90%，同时两侧同步回填碾压，禁止用推土机回填管道顶及两侧的回填土，确保回填土的质量。
但当管道顶部回填土较厚时，也必须进行适当的处理。从受力分析看，当管径较大，开挖范围大，管道埋设较深时，管道上的垂直荷载不仅来自于管道上部，而且来自管道两侧的回填土。由于两侧回填土一般不处理，管道顶部回填土在初期无法形成拱型，荷载是倒拱型，使管道两侧土体的一部分荷载转移到管道的上部，加上不均匀性，很容易使管道（尤其是顶部）产生纵向裂缝。为了改善受力条件，应对管道上部回填土（特别是管道两侧的回填土）的密实度提出要求，进行必要的夯实处理管道的纵向处理
五、给排水管道设计要点
因为很多给排水管道都是埋地管，在地下运行几十年后，难免会因地基的沉降而发生问题。因此，给排水管道的施工要应除了要有效处理管道基础外，选择管材时也要采取适当的措施。给水管最好是使用如橡胶接口、法兰式接口等柔性接口；尽量增加排水管的坡度，尽量少用水泥砂浆抹带。用橡胶接头处理建筑物有压管与连接处。由于建筑物均会产生一定程度的沉降，容易切断管道，使用上述方法比较有效。
参考文献：
[1]钟义华.施工荷载和开挖情况对土压力影响问题的探讨[J].上海水利.1998（01）.
[2]于宝军，许春生.关于回填土地段排水管道施工技术问题的研究[J].林业科技情报.2001（01）.
