浅谈湿陷性黄土地区给水管道工程施工技术

韩宇

（太原供水集团有限公司 山西太原 030009）

湿陷性是黄土的一种特殊性质。在我国，黄土和黄土状土广泛分布在东北、西北、华北等地区，湿陷性黄土分布约占黄土分布总面积的60%，大部分在黄河中下游地区。由于黄土本身所具有的大孔隙结构和所含的易溶盐等化学成分物质，使黄土具有湿陷性。当黄土受水浸湿后，原来的土体力学结构迅速被破坏，同时土体中含有的一些易溶盐也随之被溶解，降低了土体的胶结力，加之湿陷性黄土在形成过程中有一定的孔隙，所以在上部建筑、构筑物荷载作用下，压力强度超过土体的抗压强度而形成湿陷变形，造成上面的建筑物遭到破坏。因此，在湿陷性黄土地区进行给水管道施工安装必须对地基基础做特殊处理，涉及到湿陷性黄土地区施工技术是一个值得研究的问题。本文结合实际工程对其进行阐述。

1 给水管道及其附属构筑物基础处理

湿陷性黄土具有遇水湿陷的特性，为了保证建构筑物的安全使用，最可靠的措施是消除工程地基影响范围内黄土湿陷量，使给水管道及附属构筑物坐落在可靠的人工基础上，提高工程质量。在工程实践中，由于给水管道敷设距离较长，工程地质条件千差万别，施工机具、填土材料等条件因管线所处地区不同而有很大差别。因此，需要由设计人员根据地质详细勘察报告，对给水管段进行分段分析，包括工程费用、材料、机具等诸多方面。下面介绍几种消除黄土的湿陷性给水管道地基处理的常用方法：

（1）强夯法。本方法适用于直埋的给水管道施工地基处理。对给水管道底部土层直接夯实平整，使管道紧密地敷设在密实的基础上。强夯法地基处理具有施工简便、速度快、效果显著、造价低和适用范围广等优点，对湿陷性黄土加固处理有很好的效果。

（2）灰土垫层法。大部分湿陷性黄土地基处理适用于本方法。在给水管道下方换填夯实一层灰土垫层，灰土垫层是采用消石灰与黏土的体积比2：8或3：7配合而成。一般灰土垫层厚度为300mm，宽度应超出管径每侧200mm，但总宽度不应小于600mm。

施工时应注意：①材料的选择。经过筛分后石灰粒径不大于5mm，土粒径不大于15mm，土料不得采用冻土、腐殖土、有机杂质土。②分层回填，分层夯实。300mm厚灰土应分两次夯实碾压。③控制好灰土的含水率，在实际施工过程中，可采用“手握成团，落地开花”的直观经验来判断。④对土层压实度的要求越高，灰土强度则越大，压实系数通常不低于0.95。

灰土垫层的主要作用：①对灰土垫层以下的地基土起到保护作用，并且形成一层稳定的防水层。②可消除地基受力土层的湿陷性，减轻地基因附加压力产生的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。③减轻地基土的自重湿陷，即使出现较小面积漏水，也可使地基土的自重湿陷性表现不出来，保证基础上部构筑物的安全。

（3）素土垫层。本方法适用于方便取土地区地基处理。素土垫层法是指先将基坑以下部分或全部的软弱土挖去，然后采用素土分层回填、分层夯实。在Ⅰ级非自重湿陷性黄土的施工环境，给水管径较小时，常采用素土垫层基础。一般以粘性土作为素土垫层的土料，而且在回填土料施工时必须在无水干燥的管沟中施工。在夯实土层时，需使土的含水量接近最优含水量，回填土应分层夯实，多层虚铺土的厚度可依照灰土垫层的虚铺厚度执行。

（4）混凝土或钢筋混凝土垫层。本方法适用于对地基基础要求较高的项目施工。采用此种垫层与灰土垫层的作用是一样的，但防护性能远比灰土垫层好很多，同时造价较高。多用于附属构筑物的地基处理，除了灰土垫层外，还要做100mm厚的混凝土垫层。

（5）综合管廊。将给水管道敷设在综合管廊内，避免了土壤和地下水对管线的腐蚀，同时增强了给水管道的使用寿命。综合管廊内一般设有检修和巡视的空间，便于维护管理人员定期进入综合管廊对管道进行巡视、检查和维修管理，确保管廊内各管线的稳定安全运行。

2 管材的选用与管道防腐

2.1 管材的选用

湿陷性黄土地区，给水管材的选用要求比普通地区会较高，通常优先选用钢管、球墨铸铁管和PE管材。

2.2 管道防腐

由于湿陷性黄土的土质特性，会对直埋的管道有一定的腐蚀作用，为防止管道被腐蚀而导致漏水，应对敷设的管道及管件做好防腐处理。

通常钢管外防腐做法为采用环氧煤沥青防腐层和3PE防腐层（底层为环氧粉末涂层，中间层为胶粘剂层，外层为聚乙烯层），内防腐的作法是内喷液体环氧树脂。球墨铸铁管的外防腐采用沥青漆防腐，内防腐的通用作法是普通硅酸盐水泥砂浆内衬。

3 管道敷设要求

（1）下管。管道在下管前，需要反复查看管材质量及管道内杂物必须清除干净，并且要检查沟槽深度、宽度以及沟底平整度是否符合设计要求。下管施工时，必须要保证管道平稳下放至沟槽底部，且不得发生碰撞，以免造成管材的破坏。

（2）排管。目前给水管线管材较多选用球墨铸铁管，接口方式为承插接口，一般情况下应使承口迎着水流方向，避免接口处漏水；在有坡度地区铺管施工，以承口朝上坡方向为宜。

（3）管道安装。管道安装时，应随时清扫管道中的杂物，承口内及胶圈上的粘接物必须清擦干净，在插口外表面和橡胶圈上需均匀地刷润滑剂，管子推入承口深度应达到标记环。管道暂时停止安装时，两端应临时封堵，以免建筑垃圾进入管内引起堵塞。管道安装后，试压前，除接口外，在管道两侧及管顶以上回填一部分土，以防管道移位和漂管事故发生。

（4）管道试压。给水管道试压是管道施工完成后对质量检验最重要的措施，其目的是检验施工质量是否符合验收规范，衡量接口、管材及管件质量是否达到设计质量要求。试压管道长度不宜过长，通常不大于1.0km，当超过1.0km时，宜分段试压。灌水时应从下游缓慢灌入管道，在试验管段的上游管顶及管段中易堆积气体的凸起点设置排气阀，以便将管道内的气体排除，避免造成对管道试压的影响，而且各类阀门在试压过程中均要全部处于开启状态。

（5）冲洗消毒。对试压完成后的新铺给水管道，在接入市政管网前必须进行冲洗消毒。消毒前，应先用流速大于1.0m/s的水流冲洗水管，在管道末端选择排水点将冲洗水排出，当冲洗到出水口水样浊度符合要求，即可进行消毒处理。在对管道消毒处理时，应使用有效氯离子含量大于20mg/L清洁水浸泡24h后再进行冲洗，直至满足规范要求为止。

4 结语

综上所述，湿陷性黄土地区给水管线施工最重要的就是通过地基基础处理、选用高性能的管材、做好管线内外防腐、提高布管质量、加强管道接口处理、加强施工过程监控等方式，保证给水管线工程交付使用后的管基稳定，防止管道漏水，为给水管线工程合理使用年限的全生命周期提供支撑。