鋼波紋管在處理濕軟地基中的應(yīng)用

李 亮 賓

(山西路橋集團(tuán)國(guó)際交通建設(shè)工程有限公司，山西 太原 030006)

鋼波紋管在處理濕軟地基中的應(yīng)用

李 亮 賓

(山西路橋集團(tuán)國(guó)際交通建設(shè)工程有限公司，山西 太原 030006)

介紹了打孔鋼波紋管的材質(zhì)及受力特性，并結(jié)合工程實(shí)例，從施工放樣、基坑開挖、鋼波紋管安裝、回填等方面，闡述了鋼波紋管在濕軟地基處理中的應(yīng)用，指出打孔鋼波紋管操作簡(jiǎn)單、施工效率高、耐久性強(qiáng)，值得推廣應(yīng)用。

鋼波紋管，基坑，軟基處理，地下水

1 概述

我國(guó)目前由于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷加大，耕地面積越來越少，高速公路的選線大多在山嶺重丘區(qū)，而穿越V字形山溝，軟基處理成為施工需要面對(duì)的難題，傳統(tǒng)的處理軟基的方法很多，如CFG樁，片石擠淤、換填砂礫、換填碎石等，但對(duì)于地下水位較深、水量較大的地區(qū)，傳統(tǒng)的處理方法不能徹底解決施工中的難題，通車后都會(huì)因?yàn)榈叵滤坏纳仙鹇坊南鲁粒斐陕访娴膿p壞。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新材料、新工藝不斷被應(yīng)用到高速公路建設(shè)中，鋼波紋管作為一種新材料及新結(jié)構(gòu)，具有延伸性好，變形能力強(qiáng)，抗不均勻沉降性能好，能適應(yīng)不同的復(fù)雜地形等優(yōu)點(diǎn)，此外還具有重量輕、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、施工難度低、周轉(zhuǎn)快等特點(diǎn)，因此把鋼波紋管打孔埋入地下，把地下水位控制在一定高度并快速排出，既節(jié)省了工期，又保證了軟基處理的質(zhì)量。

2 打孔鋼波紋管的構(gòu)造及特性

2.1 鋼波紋管的材質(zhì)

打孔鋼波紋管采用鍍鋅鋼管，管的直徑為500 mm，孔的直徑為5 mm，孔間距75 mm,每斷面3孔錯(cuò)位排列，管底部1/4高度范圍內(nèi)不打孔，在其上部分均勻分部打孔，為了運(yùn)輸及吊裝方便，做成4 m一截，采用法蘭連接。

2.2 受力特性

1)變形能力強(qiáng)。打孔鋼波紋管是一種柔性結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上具有橫向補(bǔ)償位移的優(yōu)良特性，可充分發(fā)揮鋼材抗拉性能強(qiáng)，變形性能優(yōu)越的特點(diǎn)，具有較大抗變形能力和抗沉降能力，因而避免了路基的不均勻沉降，提高了路基的整體穩(wěn)定性。2)耐久性好。鋼波紋管采用工廠加工制作，出廠前管身及配套配件均經(jīng)過熱鍍鋅處理，每一道制作工序都有嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)把關(guān)。3)操作簡(jiǎn)單、便于搶工期。軟基處理，對(duì)施工工期要求嚴(yán)，一場(chǎng)雨過后，給軟基處理帶來更大的麻煩，采用打孔鋼波紋管具有安裝快，操作簡(jiǎn)單，更適合搶工期。鋼波紋管基礎(chǔ)完成后，1 d可以安裝完成100 m，并立即發(fā)揮效用，減少了人力、物力的投入，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益是其他處理方法無法比擬的。采用法蘭加螺栓連接，施工工具簡(jiǎn)單，具有可操作性。4)避免大量開挖，對(duì)生態(tài)破壞小。鋼波紋管不需要大面積開挖，而且采用鋼結(jié)構(gòu)，避免使用大量的片石、砂、水泥等材料，更利于環(huán)保。

3 工程實(shí)例

1)山西省某高速公路在施工過程中有300 m路基位于山溝地帶，兩側(cè)山體高度在100 m左右，路基從山溝穿過，山體土質(zhì)為Q2,Q3黃土覆蓋，下面為N2紅粘土，由于常年雨水，覆蓋的黃土雨水下滲，而紅粘土為隔水層，所以在兩種土質(zhì)的結(jié)合部位出現(xiàn)了滲水現(xiàn)象，而且水位高，流量較大。山溝地帶植被覆蓋，受洪水的影響，多年沉積，出現(xiàn)了淤泥層，厚度在4 m～5 m左右，在施工過程中，機(jī)械無法清表。

針對(duì)上述情況，處理軟地基必須解決地下水的問題，把地下水控制在一定高度，而且使地下水順利排出，成為首要問題。地下出水點(diǎn)在原地面3 m以下，受地形限制，不適合大面積開挖，考慮到地基承載力、混凝土不宜澆筑等諸多因素的影響，傳統(tǒng)的混凝土管施工存在很大的困難。打孔鋼波紋管的使用，解決了很多混凝土管不利的施工條件，在排出地下水中，起到了很好的作用。

2)打孔鋼波紋管的材質(zhì)要求。鋼波紋管要求采用鍍鋅鋼管，管的直徑為500 mm，孔的直徑為5 mm，孔間距75 mm,每斷面3孔錯(cuò)位排列，管底部1/4高度范圍內(nèi)不打孔，在其上部分均勻分部打孔。

3)施工工藝。

a.施工放樣。在沿路基的前進(jìn)方向左中右各埋一道管，最后在最低處埋設(shè)橫向管，把水引出路基之外，采用三通連接，放樣完成后，灑開挖灰線，并做好原地面標(biāo)高測(cè)量工作。

b.基坑的開挖。采用220型挖掘機(jī)沿灰線開挖，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)多處開挖探坑所掌握的情況，基坑深度在3 m左右，基坑挖到紅粘土與黃土結(jié)合部位1 m以下，坡度不得小于0.25%，開挖寬度1.5 m，隨時(shí)測(cè)量開挖深度，挖出的淤泥裝車運(yùn)到指定地點(diǎn)。

c.基坑的處理。基坑開挖完成后，人工進(jìn)行整平，為了防止地下水下滲，整平完成后下鋪防滲土工布，防滲土工布寬度為基坑寬度，兩邊預(yù)留50 cm的高度，然后機(jī)械配合人工鋪20 cm厚30 mm～50 mm碎石，作為找平層，再次復(fù)核波紋管中線、高程。

d.鋼波紋管的安裝。為了防止泥沙堵住滲水孔，用滲水土工布包裹，安裝時(shí)1/4不打孔面朝下，鋼波紋管從上游開始安裝，采用吊車吊裝，安放第一節(jié)管使管中心與基礎(chǔ)縱向中心線平行，同樣把第二節(jié)管放置就位，當(dāng)兩根管相鄰3 cm～5 cm縫隙時(shí)，用小撬棍對(duì)準(zhǔn)法蘭上的螺栓孔，使其兩根管法蘭上的螺栓孔對(duì)正，這時(shí)從第二節(jié)管的另一端用撬杠撬動(dòng)管節(jié)，使其縱向平移，當(dāng)兩法蘭間距在2 cm左右時(shí)，穿上螺栓，擰上螺絲，帶平扣即可。此后以此方式逐節(jié)依次連接，三道波紋管可同時(shí)進(jìn)行。縱向波紋管安裝完成后，分別采用三通與橫向管連接，注意橫向管的坡度，使水流能順利排出路基之外。

e.回填。鋼波紋管安裝完畢后，在基坑兩側(cè)鋪滲水土工布，然后回填30 mm～50 mm碎石，填筑到距離管頂300 mm時(shí)，采用打夯機(jī)夯實(shí)，然后每層填筑厚度不超過300 mm，逐層夯實(shí)，直至與原地面高度一致。

f.注意事項(xiàng)。鋼波紋管安裝前要準(zhǔn)確放出波紋管的軸線，確定水流方向，橫向管的位置設(shè)置，波紋管的安裝必須按照?qǐng)D紙所示的位置和坡度敷設(shè)。管身安裝前檢查碎石墊層是否平整，管身必須緊貼碎石層，中間不得有空隙，碎石頂標(biāo)高要準(zhǔn)確測(cè)量。管身安裝要先安裝上游，安裝完成后檢查管節(jié)連接是否牢固，不得出現(xiàn)管道凹陷和逆坡。

4 檢查驗(yàn)收

打孔鋼波紋管安裝完成24 h后，管道開始排水，由于碎石的緣故，排出的水為清水，48 h后水流加大，并一直保持，再次開挖探坑后，地下水位有所下降，對(duì)路基進(jìn)一步處理后，沒有發(fā)現(xiàn)地下水上升現(xiàn)象，達(dá)到了預(yù)期的效果。

5 結(jié)語

打孔鋼波紋管由于操作簡(jiǎn)單，對(duì)地下水的收集、引流發(fā)揮了很大的作用，與傳統(tǒng)的施工方法相比，效率高，見效快，耐久性好，在處理地下滲水的使用中，非常少見。安裝完成7 d后，地下水位明顯下降，土體板結(jié)加快，提高了路基的整體穩(wěn)定性，為下一步路基的填筑打下了良好的基礎(chǔ)。

Application of rigid corrugated pipe in processing wet-soft foundation

Li Liangbin

(ShanxiHighwayBridgeGroupInternationalTrafficConstructionEngineeringCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

With an introduction on material quality and stress properties of holed rigid corrugated pipe,combining with engineering examples,starting from aspects of construction sampling,foundation excavation,rigid corrugated pipe installation and backfill,the paper describes the application of rigid corrugated pipe in processing wet-soft foundation,and finally points out its advantages,such as simple operation,high construction efficiency and strong durability. Therefore,it is worth promoting.

rigid corrugated pipe,foundation,soft foundation treatment,groundwater

2015-10-16

李亮賓(1980- )，男，工程師

1009-6825(2015)36-0059-02

TU447 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

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