耿鵬飛  鄭世華

西安市市政設施管理局   陜西   西安 710016

西安市城區市政養護管理公司   陜西   西安 710003

 

    市政工程施工中，時常發生施工區域內或附近的自來水管、天然氣管、排水管道道、電力電纜和通訊電纜等地下管線損壞，造成斷電、斷水、斷氣的不良后果。同時也影響到施工自身的正常進行，并導致施工費用增大和工期的拖延。因此，在地下管線密集的市區施工，如何避免損壞地下管線，已引起市政管理部門和有經驗的施工單位的高度重視。

 

    過大的地面沉降和流砂均會導致地下管線損壞。西安市市區各種地下管線密集，排列錯綜復雜，其埋深大多在地下3m 范圍內。管線大小不一，新舊并存，大管子有直徑數米的下水管和1m 以上的自來水管及天然氣管，小的有幾厘米粗的電纜，舊管子有鋪設于上世紀二三十年代的，新管子有才鋪設而無竣工圖的。所以在基礎工程施工中稍有不慎或保護措施不力，都有可能損壞地下管線。下面對各種管線損壞事故原因進行分析并介紹一些常見的保護方法。

 

    市政工程施工中，地下管線損壞形式常表現為接頭部位松動、錯位、脫節和管體斷裂等，導致損壞的原因大致有以下幾方面。

 

    2.1 不明管線.施工之前未搬遷或施工中未采取任何保護措施.致使管線損壞。這類事故的發生，可能為下列情況之一:管線年代久了，無任何資料表明管線的存在:認為是廢棄的管線而實際上仍還在繼續使用；保密電纜，一般圖紙上并不標明；規劃設計管線與竣工圖不符，或原管線工程未驗收，沒有竣工圖，施工中照規劃設計圖的管線位置進行保護，但實際上管線的鋪設位置已變化。這四種情況下，都會發生因未對管線進行事先搬遷或保護而導致管線損壞的事故，而且這種事故大多比較嚴重。一般情況下，這種事故可以通過事先進行物探或挖探溝查明管線后進行搬遷或保護來避免。然而進行物探和挖探溝需要一定的費用和時間，施工單位一般都不會也不愿意做此項工作。

 

    2.2土體擠壓導致管線損壞。如打樁、壓樁、頂管、壓力注漿等施工會對周圍土體產生擠壓，一些臨近施工區域年代早、管材強度弱、結頭不牢固的管線在土體擠壓下損壞。

 

    2.3土體變形引起管線損壞。如基坑開挖邊坡失穩或流砂現象引起較大的土體變形，當變形量超過管線變形極限時，就會發生管線損壞。

 

    2.4 不均勻沉降，造成管線損壞。如頂管、質構、井點降水和沉井下沉施工過程中均可產生土體不均勻沉降，頂管和壓力注漿還可能引起地面隆起。當不均勻沉降或隆起值較大時，可致使管線斷裂或接頭錯位。

 

    2.5 管線上部荷載過大。如大型施工機械、車輛、材料、土堆等荷載，將下部管線壓壞。

    2.6氣候因素。施工開挖，地下管線暴露后，遇冬天氣溫驟降，管子凍裂。

    2.7臨時支撐拆除后的損壞。保護管線的臨時支撐拆除后，管線下部回填土不密實或回填不當，導致管線損壞，這種損壞有時發生在施工結束后某一時刻。

    2.8振動荷載引起管線接頭松動。如打樁、爆破、施工機具等振動沖擊荷載傳至管線上，使管線受到損壞。

    2.9水流沖刷。施工中排水或附近上水管或下水管漏水，水流沖刷土體，使土體流失，埋于土中的管線失去土體支撐而損壞。

    2.10 原已損壞的管道。原已損壞的自來水管、下水管和煤氣管，存在漏水漏氣現象，但平時埋在地下未發覺，待施工開挖后發現，并使勢態擴大。

 

    下述幾種對管線的保護措施是西安市政工程常用的且為有效的保護措施。

 

    3.1 隔離法

    通過鋼板樁、樹根樁、深層攪拌樁等形成隔離體，限制地下管線周圍的土體位移，擠壓或振動管線。這種方法較適合管線埋深較大而又臨近樁基礎或基坑的情況。對于管線埋深不大的也可通過挖隔離槽方法，隔離槽可挖在施工部位與管線之間，也可在管線部位挖，即將管線挖出懸空。隔離槽一定要挖深至管線底部以下，才能起到隔斷擠壓力和振動力的作用。

 

    3.2 懸吊法

    一些暴露于基坑內的管線，或因土體可能產生較大位移而用隔離法將管線挖出的，中間不宜設支撐，可用懸吊法固定管線。要注意吊索的變形伸長以及吊索固定點位置應不受土體變形的影響。懸吊法中，管線受力、位移明確，并可以通過吊索不斷調整管線的位移和受力點。

 

    3.3 支撐法

    對于土體可能產生較大沉降而造成管線懸空的可沿線設置若干支撐點支撐管線。支撐體可考慮是臨時的，如打設支撐樁、砌支墩等；也可以是永久性的。對于前者，設置時要考慮拆除時的方便和安全。對于后者一般結合永久性建筑物進行。

 

    3.4 土體加固法

    頂管、盾構、沉井施工中，可能由于土體超挖和坍塌而導致地面沉降和土體位移的，可以采取注漿加固土體的辦法。一是施工前對地下管線與施工區之間的土體進行注漿加固；二是施工結束后對管壁或井壁松散土和空隙進行注漿充填加固。也可用旋噴法、深層攪拌法、分層注漿法加固基坑邊坡的土體，通過保護邊坡穩定來達到保護臨近管線的目的。此外，在砂性土層，且地下水位又較高的環境中開挖施工時，為防止流砂發生，也可用井點降水方法。

 

    3.5 選擇合理施工工藝

    基坑開挖、地下連續墻施工可采用分段開挖、分段施工的方法，使管線每次只暴露局部長度，施工完一段后再進行另一段，或分段間隔施工。對于樁基工程，可以合理安排打樁順序，如臨近管線的樁先打，退著往遠離管線的方向打樁，以減少對管線的擠壓，還可考慮調整打樁速率的方法，如打打停停，以減小土中的空隙水壓力，或者在打樁區四周設排水砂井、塑料排水板，使孔隙水壓力很快消失，減少擠土效應。頂管工程施工，對臨近管線區域，可以放慢頂進速率，以及減少一次頂進距離的辦法，做到勤頂勤挖，減少對土體的擠壓力，頂頭穿過管線區后，勤壓膨潤土，以充填頂頭切削造成的管壁外間隙，減少地面沉降。有些地下工程還可采用逆作法施工保護管線，對管線可起固定作用的部位先施工并加固，再施工其他部位。基坑回填時分層夯實，鋼板樁拔除時及時用砂充填空隙并在水中振搗密實，盡量縮短管線受影響區的施工時間等。

 

    3.6 管線改遷

    對管線進行搬遷、加固處理對于便于改道搬遷，且費用不大的管線，可以在基礎工程施工之前先行臨時搬遷改道，或者通過改善、加固原管線材料、接頭方式，設置伸縮節等措施，增大管線的抗變形能力，以確保土體位移時也不失去使用功能。

 

    3.7 卸載保護

    施工期間，卸去管線周圍，尤其是上部的荷載，或通過設置卸荷板等方式，使作用在管線上及周圍土體上的荷載減弱，以減少土體的變形和管線的受力，達到保護管線的目的。

 

    3.8 不保護方式

    對一些不明無主管線，估計破壞后不會造成重大損失或影響的，或經與有關部門聯系，可暫停使用的管線，可采用不保護方式，進行突擊施工，在幾小時或幾天內施工完后再恢復管線使用功能。

 

    導致管線損壞的原因可歸結為土體位移或變形使管線變形超過極限值或受力過大，應力超過強度極限而發生破壞。因此，施工中對管線的保護也是從這兩個方面采取相應措施。

 

    以上各種保護地下管線的方法，實際中如何取用，要視具體的管線性質(即管線使用功能、管材、接頭構造、基礎形式、管徑、管節長度以及管內壓力等)，管線埋深、走向和基礎工程的類型、規模、施工工藝以及地質地形等現場條件而定。同時還要考慮費用、工期長短等因素。在選用保護措施時盡可能結合對臨近建筑物的保護及基坑邊坡保護一同考慮，以降低保護費用。同時，市政工程建設是一個涉及很多部門、人員的項目，需要每一個部門的通力協作，但目前還有很多不完善的方面，只有近一步完善相關的法律、法規，明確各方的責、權、利三者的關系，再加上各參戰單位的積極配合，才能減少甚至避免施工中的安全事故的發生。

 

市政工程中損壞地下管線的原因與措施，市政技術， 2005年7月

給水排水管道工程施工及驗收規范GB50268-2008，2009年5月1日施行

市政施工中地下管線的保護問題分析，中國高新技術企業，2009年10月

 

 

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)