淺談濕陷性黃土地區給水管道工程施工技術

韓宇

（太原供水集團有限公司 山西太原 030009）

濕陷性是黃土的一種特殊性質。在我國，黃土和黃土狀土廣泛分布在東北、西北、華北等地區，濕陷性黃土分布約占黃土分布總面積的60%，大部分在黃河中下游地區。由于黃土本身所具有的大孔隙結構和所含的易溶鹽等化學成分物質，使黃土具有濕陷性。當黃土受水浸濕后，原來的土體力學結構迅速被破壞，同時土體中含有的一些易溶鹽也隨之被溶解，降低了土體的膠結力，加之濕陷性黃土在形成過程中有一定的孔隙，所以在上部建筑、構筑物荷載作用下，壓力強度超過土體的抗壓強度而形成濕陷變形，造成上面的建筑物遭到破壞。因此，在濕陷性黃土地區進行給水管道施工安裝必須對地基基礎做特殊處理，涉及到濕陷性黃土地區施工技術是一個值得研究的問題。本文結合實際工程對其進行闡述。

1 給水管道及其附屬構筑物基礎處理

濕陷性黃土具有遇水濕陷的特性，為了保證建構筑物的安全使用，最可靠的措施是消除工程地基影響范圍內黃土濕陷量，使給水管道及附屬構筑物坐落在可靠的人工基礎上，提高工程質量。在工程實踐中，由于給水管道敷設距離較長，工程地質條件千差萬別，施工機具、填土材料等條件因管線所處地區不同而有很大差別。因此，需要由設計人員根據地質詳細勘察報告，對給水管段進行分段分析，包括工程費用、材料、機具等諸多方面。下面介紹幾種消除黃土的濕陷性給水管道地基處理的常用方法：

（1）強夯法。本方法適用于直埋的給水管道施工地基處理。對給水管道底部土層直接夯實平整，使管道緊密地敷設在密實的基礎上。強夯法地基處理具有施工簡便、速度快、效果顯著、造價低和適用范圍廣等優點，對濕陷性黃土加固處理有很好的效果。

（2）灰土墊層法。大部分濕陷性黃土地基處理適用于本方法。在給水管道下方換填夯實一層灰土墊層，灰土墊層是采用消石灰與黏土的體積比2：8或3：7配合而成。一般灰土墊層厚度為300mm，寬度應超出管徑每側200mm，但總寬度不應小于600mm。

施工時應注意：①材料的選擇。經過篩分后石灰粒徑不大于5mm，土粒徑不大于15mm，土料不得采用凍土、腐殖土、有機雜質土。②分層回填，分層夯實。300mm厚灰土應分兩次夯實碾壓。③控制好灰土的含水率，在實際施工過程中，可采用“手握成團，落地開花”的直觀經驗來判斷。④對土層壓實度的要求越高，灰土強度則越大，壓實系數通常不低于0.95。

灰土墊層的主要作用：①對灰土墊層以下的地基土起到保護作用，并且形成一層穩定的防水層。②可消除地基受力土層的濕陷性，減輕地基因附加壓力產生的濕陷或因少量濕陷所造成的危害。③減輕地基土的自重濕陷，即使出現較小面積漏水，也可使地基土的自重濕陷性表現不出來，保證基礎上部構筑物的安全。

（3）素土墊層。本方法適用于方便取土地區地基處理。素土墊層法是指先將基坑以下部分或全部的軟弱土挖去，然后采用素土分層回填、分層夯實。在Ⅰ級非自重濕陷性黃土的施工環境，給水管徑較小時，常采用素土墊層基礎。一般以粘性土作為素土墊層的土料，而且在回填土料施工時必須在無水干燥的管溝中施工。在夯實土層時，需使土的含水量接近最優含水量，回填土應分層夯實，多層虛鋪土的厚度可依照灰土墊層的虛鋪厚度執行。

（4）混凝土或鋼筋混凝土墊層。本方法適用于對地基基礎要求較高的項目施工。采用此種墊層與灰土墊層的作用是一樣的，但防護性能遠比灰土墊層好很多，同時造價較高。多用于附屬構筑物的地基處理，除了灰土墊層外，還要做100mm厚的混凝土墊層。

（5）綜合管廊。將給水管道敷設在綜合管廊內，避免了土壤和地下水對管線的腐蝕，同時增強了給水管道的使用壽命。綜合管廊內一般設有檢修和巡視的空間，便于維護管理人員定期進入綜合管廊對管道進行巡視、檢查和維修管理，確保管廊內各管線的穩定安全運行。

2 管材的選用與管道防腐

2.1 管材的選用

濕陷性黃土地區，給水管材的選用要求比普通地區會較高，通常優先選用鋼管、球墨鑄鐵管和PE管材。

2.2 管道防腐

由于濕陷性黃土的土質特性，會對直埋的管道有一定的腐蝕作用，為防止管道被腐蝕而導致漏水，應對敷設的管道及管件做好防腐處理。

通常鋼管外防腐做法為采用環氧煤瀝青防腐層和3PE防腐層（底層為環氧粉末涂層，中間層為膠粘劑層，外層為聚乙烯層），內防腐的作法是內噴液體環氧樹脂。球墨鑄鐵管的外防腐采用瀝青漆防腐，內防腐的通用作法是普通硅酸鹽水泥砂漿內襯。

3 管道敷設要求

（1）下管。管道在下管前，需要反復查看管材質量及管道內雜物必須清除干凈，并且要檢查溝槽深度、寬度以及溝底平整度是否符合設計要求。下管施工時，必須要保證管道平穩下放至溝槽底部，且不得發生碰撞，以免造成管材的破壞。

（2）排管。目前給水管線管材較多選用球墨鑄鐵管，接口方式為承插接口，一般情況下應使承口迎著水流方向，避免接口處漏水；在有坡度地區鋪管施工，以承口朝上坡方向為宜。

（3）管道安裝。管道安裝時，應隨時清掃管道中的雜物，承口內及膠圈上的粘接物必須清擦干凈，在插口外表面和橡膠圈上需均勻地刷潤滑劑，管子推入承口深度應達到標記環。管道暫時停止安裝時，兩端應臨時封堵，以免建筑垃圾進入管內引起堵塞。管道安裝后，試壓前，除接口外，在管道兩側及管頂以上回填一部分土，以防管道移位和漂管事故發生。

（4）管道試壓。給水管道試壓是管道施工完成后對質量檢驗最重要的措施，其目的是檢驗施工質量是否符合驗收規范，衡量接口、管材及管件質量是否達到設計質量要求。試壓管道長度不宜過長，通常不大于1.0km，當超過1.0km時，宜分段試壓。灌水時應從下游緩慢灌入管道，在試驗管段的上游管頂及管段中易堆積氣體的凸起點設置排氣閥，以便將管道內的氣體排除，避免造成對管道試壓的影響，而且各類閥門在試壓過程中均要全部處于開啟狀態。

（5）沖洗消毒。對試壓完成后的新鋪給水管道，在接入市政管網前必須進行沖洗消毒。消毒前，應先用流速大于1.0m/s的水流沖洗水管，在管道末端選擇排水點將沖洗水排出，當沖洗到出水口水樣濁度符合要求，即可進行消毒處理。在對管道消毒處理時，應使用有效氯離子含量大于20mg/L清潔水浸泡24h后再進行沖洗，直至滿足規范要求為止。

4 結語

綜上所述，濕陷性黃土地區給水管線施工最重要的就是通過地基基礎處理、選用高性能的管材、做好管線內外防腐、提高布管質量、加強管道接口處理、加強施工過程監控等方式，保證給水管線工程交付使用后的管基穩定，防止管道漏水，為給水管線工程合理使用年限的全生命周期提供支撐。