污水管网工程的勘察分析

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

赵学云

云南南方地勘工程有限公司 云南大理671000

摘要

在污水管网工程开展的前期,要通过科学合理的勘察工作,对现场进行钻孔,并完成室内试验工作,从而了解施工场地的工程地质特征、水文特征。给后期的施工提供更多有用的参考依据,找出其中存在的问题,提前进行解决,为工程项目的开展打下良好的基础。所以在本文中,笔者具体分析了污水管网工程的勘察,希望能推进工程项目的顺利开展。


关键词

污水管网;工程;勘察;试验;工作

正文


前言:污水管网属于城市公用工程的一部分,其关系到城市污水的收集和利用,更和城市的建设发展息息相关。所以必须要通过详细的勘察工作,掌握工程范围内岩土层的各种特征,了解地基的稳定性、均匀性和承载力,并分析地基基础持力层和水文情况。这样才能设计出良好的污水管网工程路线,对风险和问题进行规避,提高施工质量。

 

一、工程概况

   本文以大理某管网工程的勘察和分析情况作为案例,进行了阐述根据《市政工程勘察规范》,本次工程勘察等级为甲级,场地复杂程度为乙级,工程抗震设防级别为丙类通过勘察,能为工程项目提供详细的工程地质信息和岩土工程参数,施工工作提供所需要的参考依据。

 

二、污水管网工程的勘察分析过程

(一)布置勘测点以及测量放孔、钻探

在勘察之前,要对工程场地范围内岩土层的分布进行了解。在本工程项目中,根据总平面图及勘察技术要求,总共布设了140个勘探点。每个钻孔之间的距离大概是27m。一般性孔84个,设计孔深20m;控制性孔57个,设计孔深30m。将勘探进尺设置为3155m[1]

再进行测量放孔,根据建设项目总平面图的实际情况,进行实地测量。测量时采用RTK技术,坐标和高程则根据大理市总体规划测绘控制点成果表一级水准控制点进行引测。属于94城建坐标系,1985国家高程基准,高程和孔位误差在相应的范围内。

最后要进行钻探,钻探的工具是液压XY-150型钻机。在钻探施工之前,要将钻机稳定放置。通过泥浆护壁开展回转钻进的工作,并进行取芯,钻进过程中要促使孔壁维持垂直状态。岩芯采取率要达到《建筑工程地质勘探与取样技术规程》中第5.5.1条要求,并对控制性孔拍照,以便后面有案可查,有据可依。

(二)开展重型动力触探试验

在勘察的过程中,要对碎石土进行圆锥动力触探试验,从而算出场地土的密实度、强度、变形参数及其均匀性,估算地基土承载力。选择桩基持力层、估算单桩承载力,并采用地质钻孔作为解释动探曲线和进行分层的参考资料。在本工程项目的触探试验中,落锤质量为63.5kg,穿心锤则是自动脱钩、自由下落,落距为76mm,探头直径74mm,探头锥角60°,采用连续不断的锤击贯入方式,锤击速度为20击/min,每10cm锤击数N'63.5,对锤击过程进行记录。

(三)开展孔内标准贯入试验

在收集了工程地的各种土质,以及地层之后,要对其开展孔内标准贯入试验。所收集的土质包括了黏土、粉土等,根据检测出来的结果,分析土层的均匀性。并对土层进行分析,算出地基承载力和压缩模量。在本工程项目中开展标准贯入实验,落锤质量为63.5kg,落距76mm,贯入器的长度为500mm,内径35mm、外径51mm。采用回转钻进的方法,而且对孔壁使用泥浆或套管护壁。在开展试验的过程中,先将贯入器打出15cm,记录数据后,再打出30cm,记录每打出10cm的锤击数,总共打出30cm的锤击数,将其作为标贯击数N。

(四)开展水文地质和土工试验

在水文地质试验中,需对钻孔水位进行观测,再获取场地地下水水质、水位埋深及补给情况等方面的信息。而土工试验则要在实验室内开展,先采集原状土样,再运输至实验室。通过土层物理力学性质参数来进行分析,在碎石土层中采集数量扰动样进行颗分试验,了解黏粒含量、颗粒构成、级配程度。

(五)腐蚀性分析

     在开工之前,还需要收集拟建工程附近的土质,对地基土的腐蚀程度进行评价。本工程项目共采取6件土样进行土质的腐蚀性分析,评价标准遵循国标《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版),将场地环境分为Ⅱ类,渗透类别为A。再分析地下水的腐蚀情况,在ZK50(SY1)、ZK94(SY2)取2组钻孔内水样做水质简要分析[2]

 

三、勘察结果分析

   (一)土质结果分析

 本次勘察现场标准贯入试验94次/31孔,共取扰动土样215组进行颗分试验,发现中砂属于液化土层。采用标贯试验对场地中钻孔进行进一步液化判定,最后得出砂土液化指数为10.16——18.48,液化等级较高,可能是受到了饱和砂土液化的影响。另外,在勘察深度范围内未发现软土。可不用考虑软土震陷影响。

勘察后发现附近场地没有出现岩溶、土洞、采空区的分布,更没有出现不良地质现象。然而场地分布有液化土、活动断裂的现象,属区域地壳不稳定区,地震频繁,烈度较高,可能对工程建设产生不良影响。拟建场地为对建筑抗震不利地段,稳定性差,适应性不强。在开展污水管网工程设计时,要对其采取相应的措施,以及适宜的基础型式,促使场地适宜工程建设。

(二)地基土承载力分析结果

对地基土的承载力进行勘察之后,得出了这样的结果:填土较为松散,由黏土角砾组成,胶结程度差为中等,压缩性中等-较高,填筑年限为6年,地基土承载力特征值fak=130kPa。均匀性不高,物理力学性质稍差,未经处理不能将其作为基础持力层。中砂则比较密,由黏土组成,胶结程度不高,局部有少量的海螺壳,均匀性和压缩性中等。承载力特征值fak=160kPa;物理力学性质中等,可以作为拟建工程的基础持力层、下卧层。

(三)含水层富水性和地下水的情况

钻孔勘察后发现地下水位在0.5——7.1m的范围内,水位标高为1961.25——1969.05m,勘察范围内的地下水大多数属于孔隙水。而且孔隙水主要存在于第四系人工的杂填土层,以及第四系湖积的中砂层中。杂填土层的透水性好,富水较高,主要为降雨竖向补给,容易受到季节和气候的影响。中砂层透水性较好,富水性一般,包括了地表水、降雨竖向补给、周边河流、洱海侧向补给。拟建工程附近的地下水与洱海水存在关联,两者之间互相连通。洱海水在下雨时为地下水向洱海渗流。在旱季时,洱海水则向地下水补给,不会受到季节的影响。

(四)腐蚀性分析结果

在开展了腐蚀性评价之后,发现拟建工程附近的土质,会对混凝土结构、混凝土结构的钢筋会产生微腐蚀作用,具体见下表所示。    

腐蚀介质

土中

土对砼结构的腐蚀等级

土对砼结构中钢筋的腐蚀等级

土对钢结构的腐蚀等级

含量

气候影响因素

渗透影响因素

(mg/kg)

环境类别

腐蚀等级

渗透类别

腐蚀等级

孔号

Zk1-11

Zk27-2

Zk57-1

Zk80-2

Zk102-2

Zk135-1

 ----

----

----

----

SO42-

50.6

22

26.4

33

39.6

30.8

Mg2+

6.229

3.675

3.814

4.39

4.152

3.985

PH值

7.97

8.07

8.05

7.99

7.99

8.04

---------

A

-------

Cl-

10.16

11.176

15.24

9.144

10.16

10.16



腐蚀等级综合评价

土对砼结构有微腐蚀性,对砼结构中钢筋有微腐蚀性,对钢结构有微腐蚀性。

                  1:土的腐蚀性分析结果

此外,污水管网工程附近的地下水水质情况如下:PH值=8.07——8.08,碳酸氢根=0.4——8.173mmol/L,氯离子=1——24.38mg/L,硫酸根离子=332.5——504.604mg/L,钙离子=199.55——199.72mg/L,钠离子=41.61——42.81mg/L,镁离子=41.817——42.277mg/L,游离水=8.75mg/L,铵根正离子=0.642——0.475mg/L。而且地下水对混凝土结构具有弱腐蚀性,对混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性[3]

 

四、总结与体会

综上所述,为了保证污水管网勘测的质量,必须要采用科学合理的勘测流程,并使用先进的勘测技术、工艺。在得出勘测结果之后,还要制作出相应的图表。从而有利于设计出准确的污水管网工程方案,提高施工的质量,发挥出收集污水、保护环境的作用。

 

参考文献:

[1]李晓.城市污水管网修复技术工程应用及技术要点分析[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(30):177-179+176.          

[2]刘兴.平潭三十六脚湖保护区农村生活污水管网工程建设与管理研究[J].广东建材,2023,39(10):139-142.          

[3]李红中.广东省典型软土的岩土参数特征及其对工程勘察设计过程的约束.广东省,广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司,2022-04-26.     

 

 


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