關于軌道建設對供水管道影響的概述

【摘 要】 本文主要分析在城市軌道建設的過程中，由于車站主體、隧道等建筑物的建造對供水管的影響，以及對供水管采取的保護措施。

【關鍵詞】 軌道建設、供水管、沉降監測、保護措施

隨著經濟社會的發展，各大城市不斷擴張，市內路面交通漸漸不堪重負，開發地下空間，建設城市軌道成為全國各大城市的優選方案。為了減少對地面建筑物的影響，城市軌道的車站及隧道大多是沿在各大主干道路建設，這就跟城市供水管主管道的供水路由相近，所以在軌道建設的過程中會直接影響供水管道的安全。分析軌道建設的關鍵環節，同時對供水管道進行合理的布點監測以及采取必要的保護措施。

一、軌道建設的主要工程及影響水管安全的關鍵因素

（一） 車站主體（豎井）建設

車站主體（豎井）一般采用深支坑開挖的方式建造，雖然車站主體周邊做好止水墻，但還是會有地下水的滲漏，隨著深支坑深度的增加，在沒有采取措施的情況下，地下水的滲漏量會越來越大。若地下水過度流失，周邊的土體就會下沉塌陷，供水管也會隨之沉降，當累計沉降量達到一定值時就會發生爆管的事故。所以對于車站主體（豎井）的建設，控制好地下水的滲漏是保證供水管安全的前提。

（二） 盾構機開挖隧道

在一般情況下，城市軌道隧道的建設主要利用盾構機進行機械開挖，在探明地質條件的情況下，盾構機在盾進的過程中對周邊管線的影響是很少的，正常情況下做好管線的沉降監測即可。

（三） 礦山法開挖隧道

在軌道隧道的開挖過程中，若遇到中（微）風化巖等強地質條件的時候就需要做堅井然后用礦山法進行人工開挖。除了要關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程中監測震速，保證震速在允許的范圍內，以免由于爆破震動導致水管破裂。根據國家《爆破安全規程》規定，地下管線所能承受的最大允許安全震動速度為1.5cm/s。[1]

二、供水管道的監測[2]

1、監測單位的要求：對于供水管道的監測，除了施工單位監測外，還應該聘請有資質的第三方監測單位進行監測，并將監測結果報送施工單位和管線的權屬單位，以保障數據的準確性和可靠性。

2、監測點的布置：在供水管道中心位置頂面埋設沉降板進行觀測。沉降板由鋼底板（尺寸宜20cmX20cm，厚0.4cm）、金屬測桿（可選用Φ16mm鋼筋或鍍鋅鐵管）及保護套管（可選用直徑不小于Φ50mm、壁厚不小于4mm的硬PVC管）組成。沉降板埋設于水管頂，采用中粗砂回填密實，再套上保護套管，保護套管略低于沉降板測桿，上口加蓋封住管口，并在周圍填筑相應填料穩定保護套管，完成沉降板埋設工作，采用電子水準儀按國家二等精密水準測量方法進行觀測。對于車站主體等深支坑工程周邊的管線，沿線監測點的布置間距不應大于10米，而盾構施工沿線管線的監測點布置間距可放寬至30米。

3、監測方式：引起供水管破裂的原因是由于供水管局部產生過大的位移量。所以對供水管的監測包括豎向位移監測和水平位移監測。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措施不到位導致的土體橫向位移造成的。

4、監測數據的要求：在工程動工前就應該做好監測點的布置及初始值的監測。監測數據最好能在現場采用儀器記錄后，數據自動傳輸，減少人為的錯誤。用計算機對收集的資料進行分析，繪制各種類型的表格和曲線圖，對監測結果進行一致性和相關性分析，預測供水管的安全性，及時反饋給施工單位指導施工。監測數據應包含（但不限于）如下信息：監測點的平面布置圖、監測點的編號、初始值和對應的時間、本次測量時間及監測值、本次沉降量、累計沉降量、相鄰監測點的斜率等。

5、報警值和極限值的設立：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間的長短，對供水管位移的報警值和極限值都有不同的要求，而且難以界定。根據以往的經驗，無論是鋼管還是水泥管，在位移量累計到15mm時還是沒發生過漏水事故，所以可以將供水管位移量的報警值和極限值定為10mm和15mm。

6、建立信息反饋系統：監測取得的數據經整理后當以“日報”、“周報”、“月報”等形式上報。“日報”中除了當日所測的各項數據外，還應有當日工況記錄及對數據的簡要分析。當數據達到或超過報警值時立即報警，以便及時采取相應的措施確保施工安全和周圍環境的安全。每次觀測后應立即對原始數據進行填表制圖，剔除異常值，進行初步分析，并將資料整理齊全，建立資料數據庫考備存檔。觀測數據出現異常時，應分析原因，必要時應進行重測。

三、供水管道的保護

（一）袖閥管注漿

當供水管的監測累計沉降量達到報警值時，就要采取對應的措施。軌道施工方面要采取防止地下水滲漏等措施，減緩土體的沉降。這里主要詳細講述針對水管采取的保護措施。常用的保護措施為袖閥管注漿加固土體的方法。工藝圖如附圖1：[3]

1、 測量定位：根據監測點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，進一步明確管位、埋深和管材。在管道兩側布置注漿點。管道越大，注漿點要布得越密，同側兩個注漿點的間距不宜大于三米。

2、鉆孔：采用套管護壁水沖法鉆進成孔。

（附圖2：鉆孔機）

注漿孔可垂直于地面在管兩側注漿，也可傾斜鉆進管底注漿。在管的同一側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：用高壓水對孔內進行清洗，減少孔內沉渣泥漿比重。

5、注漿：采取分段式注漿，每段注漿長度成為注漿步距。開口鋼管長度為注漿步距長度。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注漿效果的影響。注漿過程中，每段注漿完成后，向上移動一個步距的芯管長度。每完成3--4米注漿長度，要拆除一節注漿芯管。注漿結束后，在注漿管上口蓋上悶蓋，以便于復注施工。

（二） 注漿過程中的注意問題

1、鉆孔時要確定管位，避免鉆爆水管。由于注漿孔一般離供水管道較近，而且是機械鉆孔，在鉆孔前必須明確該點的管位及埋深，特別對于鉆斜孔時，要計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大，來不及在土體中進行擴散，會造成水管局部受壓，使水管局部位移過大，導致爆管事故。所以在注漿的過程中要加強監測頻率，不能因為注漿導致水管過度提升或過度水平擠壓移位。一般情況下，每次注漿都不能使水管產生大于2mm的位移。

四、結語

軌道建設有利于緩解交通，促進城市的發展。在軌道建設的過程中，供水管的保護作為脆弱環節，各單位應該給予充分重視。對供水管道做好跟蹤監測，密切聯系施工工況，對管道發生的沉降或偏位等情況能及時發現并分析原因，調整施工方法，采取注漿等水管保護措施，確保供水管道的安全。

參考文獻

[1] 爆破安全規程GB6722-2003

[2] Φ2200自來水管監測方案 中鐵十四局集團有限公司

[3] 百度文庫 袖閥管注漿施工方法 張弛、于曉東、宋作堂