黑臭水體治理
——截污工程中的淤泥質(zhì)土層處理初探——以廣州市番禺區(qū)某河涌截污工程項目為例

徐放

（湖南省建筑設(shè)計院有限公司 湖南長沙 410000）

1 項目概況

本工程為廣州市番禺區(qū)某河涌截污工程設(shè)計。河涌位于居民區(qū)內(nèi)，兩側(cè)為5～6層的民房，岸邊局部有毛石擋墻，大部分為居民自制的沙包支擋措施。河涌截面較窄，約為2～5m，是兩岸居民用以排污的通道。當?shù)赜匈慅堉鄣牧曀?，因此，也會用作龍舟的水路通道?/p>

河涌全長約1km；上游為箱涵暗渠，長約420m，下游為明渠，長約580m；本次截污工程對上游箱涵暗渠部分在暗渠出口末端采用截污閘進行截污；明渠部分新建兩條截污干管，分別為A線和B線；其中A線全長294m，截污干管為D530X10鋼管，B線全長202m，截污干管為D530X10鋼管。上下游各設(shè)有一座泵站，用以將收集的污水泵送至附近的市政管網(wǎng)。

2 管線設(shè)計

根據(jù)地質(zhì)報告，管道沿線的土層如表1。

表1

淤泥層厚度為10～20m，管道及泵站均落在淤泥層上，考慮到兩側(cè)房屋較近，管道采用淺埋的形式，減少開挖量，避免引起兩側(cè)房屋或路面的沉降開裂。

2.1 管道基礎(chǔ)

管道基礎(chǔ)采用拋石擠淤的處理方式：拋石過程中要求塊石大面向下，平面尺寸不小于300mm，最薄處厚度不小于150mm，且嚴禁采用風化巖。從管道中心線位置向兩側(cè)對稱拋填并壓實，拋石過程中采用粒徑20～40mm的碎石分層嵌縫并碾壓密實。注意最早的1～2層塊石可采用人工打夯方式將塊石打入淤泥中，待片石鋪滿整個槽底，且履帶式機械（重量不小于8t）能行走后，再采用機械碾壓夯實，直至最后碾壓的兩遍石面下沉量不超過20mm時，再在其上換填300～500mm厚級配砂石至管道基礎(chǔ)下皮，分層夯實，壓實系數(shù)0.90。處理后的地基承載力特征值不小于80kPa。

2.2 擋墻穩(wěn)定

局部存在的毛石擋墻，開挖前，施工單位必須對沿線擋土墻底標高及擋墻墻身質(zhì)量進行檢查，若發(fā)現(xiàn)擋土墻下有空鼓現(xiàn)象，應第一時間進行處理，可采用C30素混凝土澆灌，保證其截面的完整性；施工過程中，監(jiān)測擋土墻的穩(wěn)定性，必要時可用松木樁或鋼板樁臨時支護開挖，管槽采用跳槽開挖。

位于現(xiàn)狀河床面以上的管道，施工完畢后，采用片石護坡，防止河水對管基的沖刷，詳圖1。其余情況下，包括含毛石擋墻的典型斷面詳圖2。

3 泵站設(shè)計

3.1 A泵站

圖1

圖2

A泵站位于河涌下游，泵站底標高低于岸邊擋土墻底，無法直接開挖，須做支護處理?；硬捎美摪鍢都觾?nèi)支撐支護結(jié)構(gòu)，坑底夯填塊石擠淤，保證其承載力滿足要求。鋼板樁必須采用靜壓法壓入，不得使用大型設(shè)備震動打入。拉森鋼板樁鎖口宜均勻涂以混合油，其體積比為黃油：干膨潤涂土：干鋸沫=5：5：3。內(nèi)支撐應堅持“分層開挖，先撐后挖”的原則，土方開挖應分層分區(qū)連續(xù)施工，并對稱開挖，開挖至設(shè)計支撐在地面標高下200～300應及時施加支撐，隨挖隨支撐。基坑一般不應超挖，如有超挖部分須用石屑回填，并壓實?；又苓?m范圍內(nèi)嚴禁堆載。地面超載僅限施工挖掘機械，不大于20kN/m2。

圖3 WA線截污干管泵站鋼板樁支護平面圖

圖4 剖面圖

3.2 B泵站

B泵站為箱涵出口處，喇叭口狀，兩側(cè)有現(xiàn)狀毛石擋墻。B泵站的泵坑埋深較深，直接開挖難度很大；與A泵站相比，B泵站位于上游，河道較窄，大型設(shè)備無法到達，支護樁無法實施，因此，必須采用相對較輕或較小的設(shè)備和工藝，設(shè)計中采用高壓旋噴樁作地基處理，同時通過控制停漿面使最外側(cè)兩排兼做支護樁。

本工程采用雙管法高壓旋噴注漿法進行地基加固及用作基坑支護，技術(shù)參數(shù)：空氣：壓力 0.7MPa，流量 1～2m3/min；漿液壓力：25MPa、流量 80～120L/min；旋噴提升速度：0.1～0.2m/min；旋轉(zhuǎn)速度：5～16r/min。漿液比重：漿液采用強度等級為42.5級普通硅酸鹽水泥攪制，水泥漿液的水灰比：0.8～1.2。孔徑：高噴鉆孔孔徑□75mm；孔斜：合格標準為偏斜率≤0.5%。

成樁直徑不小于0.5m。高壓旋噴應全孔連續(xù)進行，若中途拆卸噴射管，則應進行復噴，搭接長度不小于200mm，供漿正常的情況下，孔口回漿密度變小。且不能滿足設(shè)計要求時，應加大進漿密度。

高壓旋噴樁質(zhì)量檢驗要求：①樁位中心定位偏差不應超出50mm，施工前應插樁位標，經(jīng)檢驗后方可施工。②樁長應符合設(shè)計要求。③樁身垂直度要求不超過1.0%。④水泥的品種和標號經(jīng)檢驗合格后投入使用，不準使用過期的結(jié)塊水泥。高壓旋噴樁施工后28d方可施工上部結(jié)構(gòu)。圖5～7為現(xiàn)場影像。

圖5

圖6 d500高壓旋噴樁平面布置圖

圖7 A-A剖面圖

圖8 B-B剖面圖

4 結(jié)語

城中村越來越成為發(fā)展較快的大中型城市的心病，類似的河涌非常普遍，它們的共同點是：①位于建成區(qū)，施工場地受限嚴重；②兩側(cè)建構(gòu)筑物及道路較近，對基坑開挖、支護有較高的要求；③河道淤積嚴重，地質(zhì)情況較差。本文以廣州市番禺區(qū)某河涌截污工程項目為例，探討此類截污工程的淤泥質(zhì)土層的處理方法，以期對國內(nèi)黑臭水體治理中截污部分的設(shè)計起到指導和借鑒作用。