钢波纹管在处理湿软地基中的应用

李 亮 宾

(山西路桥集团国际交通建设工程有限公司，山西 太原 030006)

钢波纹管在处理湿软地基中的应用

李 亮 宾

(山西路桥集团国际交通建设工程有限公司，山西 太原 030006)

介绍了打孔钢波纹管的材质及受力特性，并结合工程实例，从施工放样、基坑开挖、钢波纹管安装、回填等方面，阐述了钢波纹管在湿软地基处理中的应用，指出打孔钢波纹管操作简单、施工效率高、耐久性强，值得推广应用。

钢波纹管，基坑，软基处理，地下水

1 概述

我国目前由于基础设施建设的不断加大，耕地面积越来越少，高速公路的选线大多在山岭重丘区，而穿越V字形山沟，软基处理成为施工需要面对的难题，传统的处理软基的方法很多，如CFG桩，片石挤淤、换填砂砾、换填碎石等，但对于地下水位较深、水量较大的地区，传统的处理方法不能彻底解决施工中的难题，通车后都会因为地下水位的上升引起路基的下沉，造成路面的损坏。随着我国经济的发展，新材料、新工艺不断被应用到高速公路建设中，钢波纹管作为一种新材料及新结构，具有延伸性好，变形能力强，抗不均匀沉降性能好，能适应不同的复杂地形等优点，此外还具有重量轻、设计简单、施工难度低、周转快等特点，因此把钢波纹管打孔埋入地下，把地下水位控制在一定高度并快速排出，既节省了工期，又保证了软基处理的质量。

2 打孔钢波纹管的构造及特性

2.1 钢波纹管的材质

打孔钢波纹管采用镀锌钢管，管的直径为500 mm，孔的直径为5 mm，孔间距75 mm,每断面3孔错位排列，管底部1/4高度范围内不打孔，在其上部分均匀分部打孔，为了运输及吊装方便，做成4 m一截，采用法兰连接。

2.2 受力特性

1)变形能力强。打孔钢波纹管是一种柔性结构，在结构上具有横向补偿位移的优良特性，可充分发挥钢材抗拉性能强，变形性能优越的特点，具有较大抗变形能力和抗沉降能力，因而避免了路基的不均匀沉降，提高了路基的整体稳定性。2)耐久性好。钢波纹管采用工厂加工制作，出厂前管身及配套配件均经过热镀锌处理，每一道制作工序都有严格的质量检测把关。3)操作简单、便于抢工期。软基处理，对施工工期要求严，一场雨过后，给软基处理带来更大的麻烦，采用打孔钢波纹管具有安装快，操作简单，更适合抢工期。钢波纹管基础完成后，1 d可以安装完成100 m，并立即发挥效用，减少了人力、物力的投入，产生的经济效益是其他处理方法无法比拟的。采用法兰加螺栓连接，施工工具简单，具有可操作性。4)避免大量开挖，对生态破坏小。钢波纹管不需要大面积开挖，而且采用钢结构，避免使用大量的片石、砂、水泥等材料，更利于环保。

3 工程实例

1)山西省某高速公路在施工过程中有300 m路基位于山沟地带，两侧山体高度在100 m左右，路基从山沟穿过，山体土质为Q2,Q3黄土覆盖，下面为N2红粘土，由于常年雨水，覆盖的黄土雨水下渗，而红粘土为隔水层，所以在两种土质的结合部位出现了渗水现象，而且水位高，流量较大。山沟地带植被覆盖，受洪水的影响，多年沉积，出现了淤泥层，厚度在4 m～5 m左右，在施工过程中，机械无法清表。

针对上述情况，处理软地基必须解决地下水的问题，把地下水控制在一定高度，而且使地下水顺利排出，成为首要问题。地下出水点在原地面3 m以下，受地形限制，不适合大面积开挖，考虑到地基承载力、混凝土不宜浇筑等诸多因素的影响，传统的混凝土管施工存在很大的困难。打孔钢波纹管的使用，解决了很多混凝土管不利的施工条件，在排出地下水中，起到了很好的作用。

2)打孔钢波纹管的材质要求。钢波纹管要求采用镀锌钢管，管的直径为500 mm，孔的直径为5 mm，孔间距75 mm,每断面3孔错位排列，管底部1/4高度范围内不打孔，在其上部分均匀分部打孔。

3)施工工艺。

a.施工放样。在沿路基的前进方向左中右各埋一道管，最后在最低处埋设横向管，把水引出路基之外，采用三通连接，放样完成后，洒开挖灰线，并做好原地面标高测量工作。

b.基坑的开挖。采用220型挖掘机沿灰线开挖，根据现场多处开挖探坑所掌握的情况，基坑深度在3 m左右，基坑挖到红粘土与黄土结合部位1 m以下，坡度不得小于0.25%，开挖宽度1.5 m，随时测量开挖深度，挖出的淤泥装车运到指定地点。

c.基坑的处理。基坑开挖完成后，人工进行整平，为了防止地下水下渗，整平完成后下铺防渗土工布，防渗土工布宽度为基坑宽度，两边预留50 cm的高度，然后机械配合人工铺20 cm厚30 mm～50 mm碎石，作为找平层，再次复核波纹管中线、高程。

d.钢波纹管的安装。为了防止泥沙堵住渗水孔，用渗水土工布包裹，安装时1/4不打孔面朝下，钢波纹管从上游开始安装，采用吊车吊装，安放第一节管使管中心与基础纵向中心线平行，同样把第二节管放置就位，当两根管相邻3 cm～5 cm缝隙时，用小撬棍对准法兰上的螺栓孔，使其两根管法兰上的螺栓孔对正，这时从第二节管的另一端用撬杠撬动管节，使其纵向平移，当两法兰间距在2 cm左右时，穿上螺栓，拧上螺丝，带平扣即可。此后以此方式逐节依次连接，三道波纹管可同时进行。纵向波纹管安装完成后，分别采用三通与横向管连接，注意横向管的坡度，使水流能顺利排出路基之外。

e.回填。钢波纹管安装完毕后，在基坑两侧铺渗水土工布，然后回填30 mm～50 mm碎石，填筑到距离管顶300 mm时，采用打夯机夯实，然后每层填筑厚度不超过300 mm，逐层夯实，直至与原地面高度一致。

f.注意事项。钢波纹管安装前要准确放出波纹管的轴线，确定水流方向，横向管的位置设置，波纹管的安装必须按照图纸所示的位置和坡度敷设。管身安装前检查碎石垫层是否平整，管身必须紧贴碎石层，中间不得有空隙，碎石顶标高要准确测量。管身安装要先安装上游，安装完成后检查管节连接是否牢固，不得出现管道凹陷和逆坡。

4 检查验收

打孔钢波纹管安装完成24 h后，管道开始排水，由于碎石的缘故，排出的水为清水，48 h后水流加大，并一直保持，再次开挖探坑后，地下水位有所下降，对路基进一步处理后，没有发现地下水上升现象，达到了预期的效果。

5 结语

打孔钢波纹管由于操作简单，对地下水的收集、引流发挥了很大的作用，与传统的施工方法相比，效率高，见效快，耐久性好，在处理地下渗水的使用中，非常少见。安装完成7 d后，地下水位明显下降，土体板结加快，提高了路基的整体稳定性，为下一步路基的填筑打下了良好的基础。

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

李亮宾(1980- )，男，工程师

1009-6825(2015)36-0059-02

TU447 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A