巖土工程技術(shù)在城市污水處理工程中的應(yīng)用

郭傳根，葉建兵

安徽六安工程勘察院，安徽六安 237010

1 概述

隨著我國(guó)工業(yè)化和城市化建設(shè)的快速發(fā)展，各地城市建設(shè)如火如荼，城區(qū)規(guī)模越來越大，品味越來越高。城市的擴(kuò)大、人口的快速增長(zhǎng)，城市的污水量也相應(yīng)提高，為解決城市新建區(qū)域的污水處理，減少對(duì)河流的水質(zhì)污染，改善城市環(huán)境質(zhì)量，提高居民生活水平與身體健康水平，新建污水收集系統(tǒng)和處理系統(tǒng)成為許多城市建設(shè)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要工作。巖土工程勘察作為城市建設(shè)中先行工作和基礎(chǔ)性工作，其目的性很明確，就是通過對(duì)各種勘察技術(shù)手段獲取的建筑場(chǎng)地巖土層分布規(guī)律和物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，進(jìn)行歸納、整理、分析研究，為地基設(shè)計(jì)和整治利用提供可靠的計(jì)算依據(jù)。本文通過實(shí)例對(duì)巖土工程技術(shù)在城市污水處理工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況

鳳凰橋污水處理廠位于安徽省六安市淠河南岸，是該市目前最大的污水處理廠，設(shè)計(jì)日處理污水量達(dá)9萬余噸，項(xiàng)目總投資約2.2億元。

2.2 場(chǎng)地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

勘察場(chǎng)地地貌類型屬淠河一級(jí)階地～二級(jí)階地前緣，地形起伏較大。地層自上而下分別為：

1）雜填土，主要由粘性土夾碎磚、碎石等建筑垃圾組成，結(jié)構(gòu)松散。層厚0.54m～6.41m；

2）粉質(zhì)粘土，灰黃色，夾薄層中粗砂，可塑狀態(tài)。層厚0.57m～6.43m，地基承載力特征值fak 120kPa；

3）淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，灰黑色，含腐殖質(zhì)，飽和，軟塑～流塑狀態(tài)。層厚0.27m～5.80m，地基承載力特征值fak 70kPa；

4）中粗砂，褐黃色，飽和，稍密。層厚0.34m～5.14m，地基承載力特征值fak 170kPa；

5）淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，青灰色，飽和，軟塑～流塑狀態(tài)。層厚0.60m～2.69m，地基承載力特征值fak 80kPa；

6）粘土，棕黃色，硬塑～堅(jiān)硬狀態(tài)。層厚0.30m～11.17m，地基承載力特征值fak 220kPa；

7）強(qiáng)風(fēng)化砂巖，紫紅色，巖芯呈砂土狀、碎塊狀，中密。層厚0.59m～1.32m，地基承載力特征值fak 350kPa；

8）中等風(fēng)化砂巖，紫紅色，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)、層狀構(gòu)造。巖石堅(jiān)硬程度為軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)Ⅴ級(jí)。本層未揭穿，地基承載力特征值fak 800kPa。

場(chǎng)地地下水類型為1）、2）、3）層中賦存的上層滯水和4）層中粗砂中的承壓水。上層滯水水量不大，承壓水補(bǔ)給來源為淠河河水，水量豐富。經(jīng)取土、水樣試驗(yàn)，地下水及地下水位以上、以下的土對(duì)混凝土具微腐蝕，對(duì)砼結(jié)構(gòu)中鋼筋具弱腐蝕性。

2.3 采用的主要勘察技術(shù)手段和方法

污水處理廠建（構(gòu)）筑物主要為氧化溝、二沉池、粗細(xì)格柵、沉沙池、泵房、污泥處置設(shè)施等，基礎(chǔ)埋深較大，變形敏感，對(duì)勘察技術(shù)要求較高。擬建場(chǎng)地地層復(fù)雜多變，地下水位較高，勘察施工作業(yè)困難。針對(duì)這一情況，首先編寫勘察綱要，明確工程的主要技術(shù)矛盾，需要解決的技術(shù)問題。其次，對(duì)設(shè)計(jì)意圖和要求以及建（構(gòu)）筑物荷載等情況進(jìn)行細(xì)致了解。采取了工程地質(zhì)測(cè)繪、巖芯鉆探取樣、靜力觸探、波速測(cè)試、物探、室內(nèi)土工試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)等多種勘察技術(shù)手段，妥善解決了施工過程中遇到的問題。室內(nèi)編制報(bào)告時(shí)，對(duì)野外獲取的地質(zhì)資料結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行充分論證和分析，最終提出經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的勘察結(jié)論及建議。

2.4 勘察解決的主要工程地質(zhì)問題

1）查明了場(chǎng)地地基巖土體組成及分布，確定了各土層地基承載力，建議采用獨(dú)立基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)，在軟弱土分布地段采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)；2）查明了場(chǎng)地地下水埋藏條件、地下水位及變化幅度，判定水、土對(duì)建筑材料的腐蝕性。報(bào)告建議設(shè)計(jì)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定采取防范措施；3）論證了場(chǎng)地的穩(wěn)定性，評(píng)價(jià)場(chǎng)地建設(shè)適宜性。通過物探等技術(shù)手段未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造帶和其它影響工程穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用，擬建場(chǎng)地屬穩(wěn)定的建筑場(chǎng)地，適宜工程建設(shè)；4）提供了深基坑支護(hù)方案和設(shè)計(jì)參數(shù)。建議三級(jí)基坑采用組合邊坡開挖方式，二級(jí)基坑采用高壓旋噴樁加截水帷幕支護(hù)結(jié)構(gòu)，工程降水分別采用明排、管井；5）對(duì)抗浮進(jìn)行了評(píng)價(jià)。污水處理設(shè)施埋深大，自重較輕，抗浮設(shè)防水位是一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，提供準(zhǔn)確的抗浮設(shè)防水位是本次勘察的重點(diǎn)。因勘察場(chǎng)地?zé)o長(zhǎng)期水位觀測(cè)資料，抗浮設(shè)防水位按勘察期間最高水位結(jié)合地形地貌、地下水補(bǔ)給、排泄條件、歷史最高洪水位等因素綜合確定。綜合各種因素最終確定抗浮設(shè)防水位取50年一遇洪水位標(biāo)高。

3 結(jié)論

城市污水處理工程有其獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)，勘察時(shí)應(yīng)深入分析、充分了解設(shè)計(jì)要求，并結(jié)合場(chǎng)地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，采用經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)手段，才能做好勘察工作。遵循這一思路，本次勘察比較圓滿地完成了工作任務(wù)，提出的各項(xiàng)參數(shù)能夠滿足基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要求，為優(yōu)化設(shè)計(jì)創(chuàng)造了條件，節(jié)省了工程建設(shè)投資。

[1]林宗元.國(guó)內(nèi)外巖土工程實(shí)例和實(shí)錄選編[M].沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1992.

[2]袁明.淺談巖土工程方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].巖土工程界，2007(4).

[3]賴惠明.巖土工程勘察中存在的技術(shù)問題探討[J].四川建材，2007(3)

[4]GB50007-2002.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5]CJJ56-94.市政工程勘察規(guī)范[S].