PCCP管道段基础处理设计

王留超 张 宇 毛文莉

（辽宁润维工程有限责任公司 沈阳 110006）

1 工程简介

大伙房水库输水（二期）工程,是将浑江流域调来的水由大伙房水库调节后，向辽宁省抚顺、沈阳、辽阳、鞍山、营口、盘锦等六城市输水的一项大型输水工程。输水管道线路全长231.4km。其中，输水线路2×DN3200PCCP管道长约33.4km；输水线路2×DN2400PCCP管道长122.7km；输水线路1×DN1400玻璃钢管道长43.6km；输水线路1×DN1800玻璃钢管道长31.7km。工程总投资52.18亿元。

该工程位于辽宁省中部的辽河中下游地区。工程穿越高速公路、铁路、河流多处，工程规模巨大，涉及众多地质问题，对工程影响较大。

2 PCCP管道技术发展现状

PCCP管道是一种技术先进、应用范围广泛的新型压力介质输送复合管材。与一般的预应力混凝土输水管相比，既具有混凝土的压力管的刚性好、耐久防腐的优点，又兼备钢管承压高、安全性好的优点。

我国于20世纪90年代初分别从美国两家最大的PCCP制造商——普顿斯兄弟公司（Price Brothers Co.）和阿麦隆公司（Ameron Co.）引进了PCCP新型管材生产技术。广泛用于水利、输水、自来水输水主管线工程项目。

由于PCCP产品技术引进时间短，目前国内PCCP管道技术尚未形成或没有完善专门的配套设计、安装、基础处理等规范。

3 工程地质问题

该工程管道段多位于下辽河冲积平原之上，地层为区域内各河流冲洪积相沉积地层和海陆交互相沉积地层。从岩性上看，上游段管道地基多以粘性土为主，其多呈可塑状，中等压缩性，天然地基可以满足管道对地基稳定的要求，基槽开挖后，可直接进行管道安装；下游段管道地基分别为松散—稍密细粒砂土或砂土与粉土互层，以大孔隙、高压缩性粉质粘土、淤泥质土为主，含水量大，多数天然地基不能满足管道稳定要求，需要采取适当的地基处理措施。

4 PCCP管道段基础处理设计

根据由管道基础土工试验检测和管道基础轻便触探试验确定的管道基础承载力情况，采取处理措施。

4.1 PCCP管道段基础地基承载力一般要求

具体见表1、表2。

表1 DN3200管道基础承载力要求

表2 DN2400管道基础承载力要求

4.2 基础处理设计

a.基础处理一般要求：

ⓐ基础处理应干地施工，采取有效的排水措施，做好管基排水；

ⓑ管基开挖和垫层铺设时，严禁扰动下卧土层，垫层应分层铺设并夯实或压实，压实相对密度不得小于0.7；

ⓒ采用碎石作为换基填料，填料应级配良好，其最大粒径不得大于80mm（塑料土工格栅加筋垫层其填料最大粒径不得大于50mm），粒径小于5mm的颗粒含量小于20%，含泥量小于8%；

ⓓ所用中、粗砂填料及砂垫层应采用颗粒级配良好，质地坚硬的中、粗砂；

ⓔ土工格栅单位面积质量要求为400±40g/m2。其技术指标应满足规范《土工合成材料塑料土工格栅》（GB/T17689—1999）的规定，格栅宽度应与基槽底开挖宽度一致；

ⓕ需铺设土工格栅时，第一层格栅设在碎石垫层铺设厚度20cm处，第二层格栅设在砂垫层与碎石垫层交接面上，第三层格栅设在基础开挖面上；

ⓖ换基处理和垫层段的处理措施应向非处理施工段延伸2个管节。

b.管基土成软塑状态、承载力满足要求时，管基开挖面铺筑20cm厚碎石垫层，上设15cm厚中、粗砂垫层。

管基土成软塑、可塑至硬塑状态、承载力不满足要求时进行换基处理，参数见表3、表4。

表3 DN3200管基砂石垫层参数

表4 DN2400管基砂石垫层参数

c.PCCP管基段淤泥质土管道换基处理措施。对淤泥质土管基采用换基和换基加土工格栅进行处理，处理参数见表5、表6。

表5 DN3200淤泥质粘土管基采用换基和换基加土工格栅参数

表6 DN2400淤泥质粘土管基采用换基和换基加土工格栅参数

5 结语

根据管道直径、覆土高度、基础承载力的不同，提前设计不同的处理方案，不但节约了投资成本，又提高了施工进度。大伙房水库输水（二期）工程在施工过程中，严格进行PCCP管道段基础承载力测定，按照基础处理方案施工，保证了工程质量，在同类工程中，值得借鉴和推广。