李樹嘉

（濟(jì)南城建集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

地下管線作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其安全和完整性對(duì)城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。在市政工程施工中，地下管線經(jīng)常面臨多種潛在風(fēng)險(xiǎn)，這些風(fēng)險(xiǎn)既來自自然因素，也源于人為操作的不當(dāng)。因此，識(shí)別并理解這些風(fēng)險(xiǎn)，以及采取有效措施以防止管線損害，對(duì)于保證城市運(yùn)作的連續(xù)性和安全性具有重要意義。

1 各種地下管線破壞的原因分析

1.1 不合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)

在市政工程施工中，地下管線的破壞往往起源于規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的不合理性。首先，規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)地質(zhì)條件和現(xiàn)有地下設(shè)施的評(píng)估不夠全面，導(dǎo)致施工過程中遇到意料之外的障礙，如巖石層的硬度、土壤的穩(wěn)定性以及已存在的管線布局。其次，規(guī)劃設(shè)計(jì)中缺乏對(duì)未來城市發(fā)展和地下空間利用的長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，如地下空間的可擴(kuò)展性和管線的維護(hù)升級(jí)空間，會(huì)導(dǎo)致后期施工中必須對(duì)原有管線進(jìn)行遷移或更改，增加破壞風(fēng)險(xiǎn)。再者，設(shè)計(jì)方案中對(duì)施工技術(shù)的要求與現(xiàn)場(chǎng)施工條件不符，如對(duì)特定土壤類型的特殊處理需求未被充分考慮，或是設(shè)計(jì)圖紙與實(shí)際地形地貌存在偏差，這些因素在施工過程中往往導(dǎo)致地下管線的意外損壞。最后，規(guī)劃設(shè)計(jì)階段對(duì)于地下管線的保護(hù)措施規(guī)劃不足，如缺少對(duì)挖掘區(qū)域周邊管線的詳細(xì)標(biāo)注和保護(hù)方案，使得施工團(tuán)隊(duì)在施工時(shí)難以有效識(shí)別和規(guī)避潛在風(fēng)險(xiǎn)。這些設(shè)計(jì)階段的不足和疏忽是導(dǎo)致市政工程施工中地下管線頻繁遭受損害的主要原因之一[1]。

1.2 未能充分了解市政工程施工的周邊環(huán)境

市政工程施工中地下管線的損壞往往與對(duì)施工周邊環(huán)境認(rèn)識(shí)不足有關(guān)。首先，對(duì)于地下環(huán)境的地質(zhì)特性缺乏準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，如土壤類型、地下水位、以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，這些因素直接影響地下管線的穩(wěn)定性和施工安全。地質(zhì)條件如巖層硬度、土壤流動(dòng)性不同，導(dǎo)致管線在施工過程中出現(xiàn)位移或變形。其次，對(duì)周邊建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施的影響評(píng)估不夠全面。例如，振動(dòng)和重型機(jī)械操作對(duì)鄰近地區(qū)的建筑物結(jié)構(gòu)完整性造成威脅，進(jìn)而間接影響地下管線的安全。此外，對(duì)現(xiàn)有地下管線的詳細(xì)資料缺乏，如管線的精確位置、類型及其承受能力，會(huì)增加施工過程中誤判的風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致管線損壞。此外，環(huán)境中的特殊因素，如歷史文化遺跡區(qū)、生態(tài)保護(hù)區(qū)，也常常被忽視，其特殊性要求在施工過程中采取額外的保護(hù)措施。缺乏對(duì)這些因素的綜合考量，導(dǎo)致施工團(tuán)隊(duì)在實(shí)際操作中難以做出正確判斷，從而加劇地下管線的損壞風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 在市政工程施工過程中未對(duì)地下管線實(shí)施保護(hù)工作

在市政工程施工過程中，地下管線常因缺乏有效保護(hù)而遭受損害。首先，施工團(tuán)隊(duì)對(duì)地下管線的位置和性質(zhì)認(rèn)識(shí)不足是主要原因之一。由于地下管線的信息未被充分共享或記錄不精確，施工時(shí)很難準(zhǔn)確判斷管線的確切位置，導(dǎo)致在挖掘、鉆孔等操作中不慎觸及或損壞管線。其次，施工現(xiàn)場(chǎng)管理和監(jiān)督不足也是造成管線損害的關(guān)鍵因素。例如，施工期間對(duì)重型機(jī)械的使用未進(jìn)行嚴(yán)格控制，或施工人員缺乏專業(yè)培訓(xùn)，對(duì)如何在含有地下管線的區(qū)域安全作業(yè)缺乏了解。此外，施工過程中未采用或錯(cuò)誤使用保護(hù)設(shè)施和技術(shù)也是常見問題。例如，對(duì)挖掘區(qū)域未設(shè)置適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)結(jié)構(gòu)，或在施工過程中未采取減震、隔離等措施以保護(hù)鄰近管線。此外，施工計(jì)劃的調(diào)整和現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)情況的處理常常缺乏對(duì)地下管線保護(hù)的考慮，導(dǎo)致在應(yīng)對(duì)緊急情況時(shí)無意中破壞地下設(shè)施[2]。

1.4 天氣因素導(dǎo)致地下線管被損壞

天氣因素是導(dǎo)致市政工程中地下管線損壞的重要外部原因。極端天氣條件，如暴雨、洪水、地震等自然災(zāi)害，對(duì)地下管線的安全構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。暴雨和洪水可導(dǎo)致地面和地下水位急劇上升，增加地面沉降和土壤液化的風(fēng)險(xiǎn)，這會(huì)對(duì)埋設(shè)在地下的管線產(chǎn)生壓力，導(dǎo)致管線位移、斷裂或接頭松動(dòng)。此外，地震等地質(zhì)活動(dòng)會(huì)引起地面劇烈震動(dòng)，對(duì)地下管線的結(jié)構(gòu)完整性造成威脅。長(zhǎng)期的天氣變化，如溫度波動(dòng)和凍融循環(huán)，也對(duì)地下管線的材料造成疲勞，降低其耐久性。此外，地下管線在極端天氣條件下的維護(hù)和修復(fù)工作面臨更大挑戰(zhàn)，如高溫或低溫條件下作業(yè)的安全性問題和修復(fù)工作的困難性。這些天氣因素的復(fù)合作用使得地下管線在極端環(huán)境下更容易遭受損害，尤其是在氣候變化日益顯著的當(dāng)下，這種風(fēng)險(xiǎn)正在加劇。

2 市政工程施工中保護(hù)地下管線的常用方法

2.1 交匯井

交匯井作為一種有效的地下管線保護(hù)方法，主要用于地下管線的交匯和轉(zhuǎn)換點(diǎn)。其核心作用是在管線交匯或需要方向轉(zhuǎn)換的位置提供一個(gè)可訪問的空間，以便于檢查、維護(hù)和修復(fù)工作。交匯井的設(shè)計(jì)通?？紤]到管線的種類、尺寸和埋設(shè)深度，確保有足夠的空間進(jìn)行操作。這種結(jié)構(gòu)通常由混凝土或鋼筋混凝土構(gòu)成，以確保足夠的強(qiáng)度和耐久性。在設(shè)計(jì)交匯井時(shí)，重要的考慮因素包括其對(duì)周圍土壤和地下水的影響、對(duì)周邊建筑和地面交通的影響，以及確保其防水和防腐蝕性能。交匯井的合理布局和設(shè)計(jì)對(duì)于減少地下管線的彎曲和應(yīng)力集中至關(guān)重要，從而降低管線因長(zhǎng)期使用或外力作用而損壞的風(fēng)險(xiǎn)。在施工過程中，正確安裝和維護(hù)交匯井對(duì)于確保整個(gè)地下管線系統(tǒng)的安全運(yùn)行至關(guān)重要。

2.2 套管法

套管法是一種常用于保護(hù)地下管線的技術(shù)，特別是在交通要道或其他重要設(shè)施下方的管線施工中。這種方法涉及在地下管線周圍安裝一個(gè)較大直徑的保護(hù)管，以形成一個(gè)堅(jiān)固的外殼，保護(hù)內(nèi)部的管線免受外部壓力、沖擊和其他潛在的破壞因素影響。套管的材料通常選擇具有高強(qiáng)度、耐腐蝕性和耐久性的材料，如鋼或高密度聚乙烯（HDPE）。在施工過程中，首先通過鉆孔或挖掘方式在預(yù)定路徑上形成通道，然后安裝套管。安裝完成后，再在套管內(nèi)部鋪設(shè)實(shí)際的管線。在此過程中，確保套管與內(nèi)部管線之間有適當(dāng)?shù)拈g隙是關(guān)鍵，這有助于減輕地面負(fù)荷和地質(zhì)活動(dòng)對(duì)管線的直接影響。此外，套管法還能有效隔離地下管線與周圍土壤或水分的接觸，從而防止管線腐蝕或其他化學(xué)損害。這種方法尤其適用于鋪設(shè)高壓力或重要管線，如天然氣管道、石油輸送管線等，在保障這些管線的安全和穩(wěn)定性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

2.3 倒虹法

倒虹吸法是一種用于地下水位控制和保護(hù)地下管線的技術(shù)。該方法的核心在于利用管道系統(tǒng)主動(dòng)降低特定區(qū)域的地下水位，從而減少對(duì)地下結(jié)構(gòu)和管線的水壓力。在實(shí)施倒虹吸法時(shí)，首先在地下管線附近安裝一系列垂直的排水井，這些井管通常由具有穿孔的管材制成，以便水能夠進(jìn)入。然后，通過降低井管內(nèi)的水位，形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)，促使周圍土壤中的水分向井管流動(dòng)并被抽走。這種方法能有效降低管線周圍的土壤濕度，減少土壤的液化風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也減輕由于地下水壓力變化引起的管線位移和損壞風(fēng)險(xiǎn)。倒虹吸法的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確計(jì)算出所需降低的水位高度和排水井的布置，以確保整個(gè)區(qū)域的水位均勻下降，避免造成地面不均勻沉降。此外，這種方法還需配合適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)設(shè)備，如水位計(jì)和應(yīng)力傳感器，以實(shí)時(shí)監(jiān)控水位和地面變化，確保施工安全和管線保護(hù)[3]。

2.4 采用“微型樁＋鋼板樁”的保護(hù)措施

在市政工程中，結(jié)合使用微型樁和鋼板樁的方法是保護(hù)地下管線的有效策略之一。微型樁通常用于加固地基，提供額外的支撐力，從而保護(hù)地下管線免受周圍土壤活動(dòng)或負(fù)載變化的影響。這些樁通常由鋼筋混凝土、鋼或其他高強(qiáng)度材料制成，可以深入地下，直至達(dá)到穩(wěn)定的土層。微型樁的安裝通常通過鉆孔、灌注混凝土和加固鋼筋的方式進(jìn)行，它們能有效分散上部結(jié)構(gòu)的載荷，減少對(duì)地下管線的壓力。另一方面，鋼板樁主要用于地下挖掘的側(cè)向支撐，尤其是在城市環(huán)境中，它們作為臨時(shí)或永久的土壤支撐結(jié)構(gòu)，防止周圍土壤塌陷和側(cè)向移動(dòng)。在結(jié)合使用微型樁和鋼板樁時(shí)，鋼板樁提供臨時(shí)的側(cè)向支撐，防止施工期間土壤和水的侵入，而微型樁則長(zhǎng)期穩(wěn)固地基，確保地下管線的安全。這種組合方法在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境和狹小的城市空間中尤為有效，能夠同時(shí)解決垂直和水平方向的支撐問題，能極大地提高地下管線在施工期間和之后的安全性。

2.5 采用“止水樁＋鋼板＋鋼板樁”的保護(hù)措施

在地下管線的保護(hù)工作中，結(jié)合使用止水樁、鋼板和鋼板樁的方法被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜和高風(fēng)險(xiǎn)的工程環(huán)境。止水樁通常由高強(qiáng)度、防滲材料制成，如混凝土或鋼材，用于形成一個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，防止地下水侵入施工區(qū)域，從而保護(hù)地下管線。這些樁深入地下，形成一個(gè)密閉或半密閉的圍護(hù)體系，有效隔離施工區(qū)與外界水源，減少地下水對(duì)管線的潛在損害。鋼板作為補(bǔ)充，用于增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和防水性，尤其在止水樁之間的接縫處發(fā)揮關(guān)鍵作用。此外，鋼板樁則提供額外的支撐和防護(hù)，尤其適用于土壤條件較差或需要深挖的施工環(huán)境。以垂直或傾斜方式插入地下，形成堅(jiān)固的側(cè)向支撐，保護(hù)管線免受土壤位移和擠壓的影響。這種綜合性的保護(hù)措施，在施工期間對(duì)地下管線提供全方位的保護(hù)，特別適用于地下水位高、地質(zhì)條件復(fù)雜或周圍環(huán)境敏感的區(qū)域。通過精確的設(shè)計(jì)和施工，這一方法能有效控制施工對(duì)地下管線的潛在風(fēng)險(xiǎn)，保障管線的完整性和功能[4]。

3 加強(qiáng)市政工程施工過程中地下管線的保護(hù)工作

3.1 施工前的保護(hù)措施

在市政工程施工過程中，施工前的保護(hù)措施對(duì)于確保地下管線的安全至關(guān)重要。首先，進(jìn)行詳盡的地質(zhì)調(diào)查和地下管線探測(cè)是基礎(chǔ)工作。這包括使用地球物理勘探技術(shù)，如地下雷達(dá)、電磁波探測(cè)器等，精確地定位現(xiàn)有管線的位置和深度。其次，施工前的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和規(guī)劃也不可或缺。通過分析地質(zhì)數(shù)據(jù)和現(xiàn)有管線信息，評(píng)估施工過程中對(duì)管線造成的影響，從而規(guī)劃出避免損害的施工路徑和方法。此外，制定詳細(xì)的施工計(jì)劃和應(yīng)急預(yù)案也是關(guān)鍵，包括施工方法的選擇、機(jī)械設(shè)備的使用、施工時(shí)地下管線的暫時(shí)支撐或移位措施，以及遇到緊急情況時(shí)的應(yīng)對(duì)策略。在施工計(jì)劃中，還需考慮施工期間對(duì)周圍環(huán)境和其它地下設(shè)施的影響，確保整個(gè)施工過程不會(huì)對(duì)其它地下設(shè)施造成損害。同時(shí)，對(duì)施工團(tuán)隊(duì)進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，確保每位成員都能理解施工計(jì)劃和應(yīng)急預(yù)案，了解在施工中保護(hù)地下管線的重要性和具體方法。此外，施工現(xiàn)場(chǎng)的安全標(biāo)識(shí)和警告標(biāo)志也是必要措施，以提醒施工人員注意地下管線的存在和潛在風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 加強(qiáng)市政工程策劃設(shè)計(jì)

在市政工程策劃設(shè)計(jì)階段，綜合考慮地下管線的保護(hù)至關(guān)重要。設(shè)計(jì)時(shí)需詳細(xì)評(píng)估現(xiàn)有地下管線的位置、類型及其對(duì)工程的影響。高質(zhì)量的設(shè)計(jì)應(yīng)包括地下設(shè)施的詳細(xì)圖紙和資料，確保施工團(tuán)隊(duì)清楚地了解所有地下管線的具體情況。設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮地質(zhì)條件、土壤特性以及地下水情況，以預(yù)測(cè)和規(guī)范對(duì)地下管線造成影響的因素。此外，設(shè)計(jì)階段還需考慮未來的城市發(fā)展和地下空間的潛在利用，為地下管線的維護(hù)、升級(jí)和擴(kuò)展留出充足空間。高效的策劃設(shè)計(jì)還包括與地下管線相關(guān)的所有利益相關(guān)方的溝通和協(xié)調(diào)，如公共事業(yè)公司、地方政府和環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)，確保工程設(shè)計(jì)符合所有相關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 制定市政工程施工應(yīng)急預(yù)案

建立市政工程施工的應(yīng)急預(yù)案對(duì)于確保地下管線的安全非常重要。應(yīng)急預(yù)案應(yīng)包括針對(duì)發(fā)生的各種緊急情況的詳細(xì)應(yīng)對(duì)策略，如管線破損、水管泄漏、電纜斷裂等。每種情況下的預(yù)案應(yīng)明確指出責(zé)任人、緊急聯(lián)系方式、應(yīng)急修復(fù)步驟和所需資源。此外，應(yīng)急預(yù)案還應(yīng)包括對(duì)周邊地區(qū)的影響評(píng)估，如停水、停電對(duì)居民和商業(yè)活動(dòng)的影響，以及相應(yīng)的緩解措施。有效的應(yīng)急預(yù)案還需要定期的審查和演練，確保所有參與人員都熟悉預(yù)案內(nèi)容并能迅速反應(yīng)。此外，預(yù)案中還應(yīng)考慮與當(dāng)?shù)鼐o急服務(wù)部門的協(xié)調(diào)，如消防隊(duì)、醫(yī)療救護(hù)和警察，以便在緊急情況下能夠得到及時(shí)支持。通過制定全面的應(yīng)急預(yù)案，可以在市政工程施工中快速有效地應(yīng)對(duì)突發(fā)事件，最大程度地減少對(duì)地下管線的損害和對(duì)公共安全的影響[5]。

4 結(jié)語

在市政工程施工中對(duì)地下管線的保護(hù)是一個(gè)復(fù)雜但至關(guān)重要的任務(wù)。它要求在項(xiàng)目的每個(gè)階段都采取周密的措施，從精確的前期規(guī)劃設(shè)計(jì)到施工現(xiàn)場(chǎng)的細(xì)致管理，每一步都需要專業(yè)知識(shí)和細(xì)致的注意力，以確保地下基礎(chǔ)設(shè)施的完整性和安全性。通過采納有效的保護(hù)技術(shù)和方法，不僅可以避免昂貴的修復(fù)成本和工程延誤，還能保障公共安全和服務(wù)的連續(xù)性。因此，提高對(duì)地下管線保護(hù)的認(rèn)識(shí)并將其作為市政工程規(guī)劃的核心部分，對(duì)于任何城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和維護(hù)都是不可或缺的。