（完整版）顶管施工技术可行性分析

完整版顶管施工技术可行性分析顶管施工技术可行性分析-基础理论

1、前言我们生活在一个日新月异，科学技术高度发达、又紧张忙乱的都市生活方式的世界上人们比以往更多地渴望在都市的良好环境下得到休息，更多地满足与协调他们的需求当今时代我们城市现存的许多设施不能满足发展的需要需要提供更好的污水处理系统，自来水、煤气、电力和通讯设施尤其需要工程技术人员安全的安装管道并且使城市的破坏减至最小，非开控技术将完全能解决这些难题，提供安全及经济的施工方法非开挖技术在不稳定及饱和土层中以最小的破坏和最大的保护环境等方面解决了城市施工中的难题，并在应付最恶劣的地下土壤条件中有丰富的经验，任何地方都能提供最经济、准确、支全、快速而可靠的解决问题的方法非开挖技术的出现为创建都市的安宁环境造就了勃勃生机非开挖技术是近几年才开始频繁使用的一个术语，它涉及的是利用少开挖和不开挖技术来进行地卜管线的铺设或更换的知识、工艺和应用而顶管技术是非开挖技术重要的组成部分由于该技术适用范围较广，但在广州地区应用甚少故本文着重讨论这一技术

2、顶管的技术特点这种技术具有许多优势，但如今我们所了解的仅是其中的一小部分，其潜力是无法预测的，设备的施工能力和应用在不断发展顶管技术在经济、生态和环境上又有许多优点，但仍有许多待人们认识，这正是为什么必须使用顶管方法来进行地下管线施工的原因与其它技术相比，顶管技术起步较晚但是值得注意的是在最近20多年中，顶管施工技术无论在理论上，还是在施工工艺方面，都有了突飞猛进的发展顶管技术是极为更要的一种都市铺设管道的施工手段，采用顶管施工法铺设管道具有如下得天独厚的优势1顶管施工是顶管铺管技术的一种，其在国外已广泛使用，在国内也己逐渐普及于不开挖地面，所以能穿越公路、铁路、河流，其至能在建筑物底下穿过，是一种能安全有效地进行环境保护的施工方法，堪称为环境保护施工时的环境保护2顶管施工不开挖地面，故而被铺设管道的上部土层未经扰动，管道的管节端不易产生段差变形，其管寿命亦大于开挖法埋管3采用房下顶管施工法能节约一大笔征地拆迁费用，减少动迁用房，缩短管线长度，有很大的经济效益4顶管工艺不仅仅用于管线铺设，它还具有灵活的排管施工方式更为重要的是顶管施工作为一种工艺，它不仅仅铺设管线，它在管棚施工方面也具有优势管棚施工是指在地下构筑物施工前，先利用密排的钢管作成各种断面形状的管棚，对地面建筑物在施工过程中起到保护作用或者是为了达到某种特殊要求而采取的一种辅助施工措施5顶管施工范围的扩大，顶管机械的性能越来越适应各种土质顶管特别适用中小型管径管道的非开挖铺设与其它非开挖设备相比其具有独特的优点顶管发展新方向是更新旧管道技术，例如由于人口量的增加，原有的河水管道需要在原来位置的基础上进行扩径，而且不能影响正常的居民排污，这时需要采用更新旧管道技术另外，在顶管机前方安设探查前方管线或障碍物的探查仪，使得顶进施工时可提前采取防范措施跳转至卷首

3、广州地区地质特点尽管顶管机械性能超凡，技术先进但是在采用该施工技术进行施工时，首要做的事情是深刻了解广州土质特点针对土质选用合适的机械广州地区地质条件复杂，主要原因是地层比较多，在管线线路上地层经常发生变化，这无疑增大了顶管施工的难度并常常使技术人员措手不及针对地层变化的情况，首先归纳总结出广州地区第四系地层的特点，然后选择适应多种土质的顶管设备可看到各类地层中含砂、含砾的地层较多这一点不同于上海软±o此外新鲜基岩、基岩风化带在地表出露很多，所以顶管施工中还有可能遇到风化岩石类介质此外广州地区地卜水位较浅，所以顶管施工过程中地下水问题不容忽视顶管机械选型必须综合考虑到地层变化和止水、防水等问题必须明确的是日本ISEKI公司制造的系列顶管设备在破碎砾石、卵石、风化岩石、硬岩方面以及止水方面具有很强优势

4、广州地区管网特点市政工程建设，切忌短期行为在城市管网施时，许多城市都存在每条马路反复开挖的现象，严重防碍了市区的交通，困扰了居民生活，缩短了路面的寿命配套的电讯、供屯、自来水、煤气、排水、路灯、城市坐标、候车亭、广告箱、路牌、电话亭、保安亭等诸多设施都要挖路才上广州在这方面的问题显得比较突出广州五年来开挖道路IOOO多宗，总长800km以上影响路面达128km2目前还有300多个住宅区、3000多个建筑工地的配套工程需要挖路广州每年管线开挖的长度，数量相当巨大仅仅2000年一年时间，广州市开挖的管线长度就达到778km广州市区管网有如下特点1）在老城区各种管网相互交错，很多管线地下位置不明2）广州最近几年建设的管网由于未能充分考虑地区经济发展的容造，使得铺设的管线不能满足发展的要求，所以造成在相同位置不同深度不断埋设相同功能的管道的现象从而引发各种施工问题3）广州市在进行进路扩建、改建、新建的同时需要埋设大量雨水管线、河水管线，按照规划原则各种管线的位置基本在机动车道下面4）为满足城市发展的需要，城市供水管道均排污管道的铺设量非常大故需要领繁穿越道路、河浜、各种建筑物先进的顶管设备与顶管施工工艺可以比较好的解决市政管线铺设所遇到的困难

5、顶管施工应注意的问题在顶管施工过程中常会遇到如下值得注意的问题1）工程地质和水文地质条件沿管线土层变化频繁，所以在顶管施工前必须了解土层的变化情况此外对于要经过回填土地段，需要提前加固处理，以防顶管施工后地表有过大的下沉2）有毒气体的检测与防护顶管施工的地层一般会通过淤泥层，腐烂动、植物体会在地下形成有毒气体聚集体，危害施工人员的健康和生命，所以有人员在顶管内操作的情况下，需要定时监测管内有毒气体含量，采用通风装置予以解决3）超前探查地下管线尽管先进的顶管设备具有在施工时探查前进路线不远距离管线的能力，但是采用在地面提前查明地下管线仍是值得开展的，这对于保证通讯、电力、上水、排水、煤气等其它管线安全运营，确保公众正常生活仍有必要4）穿越建筑时对基础的探查顶管在建筑物基础下施工时，需要明确施工施工路线上所遇到的基础类型，对于部分基础顶管顶进前可采取托换、加固措施5）顶进计算顶进计算其一包括准确计算顶进推力，根据计算结果选定相应的油缸类型和确定中继间的分布；其二是工作井设计，根据计算得到的最大顶力，提出工作井的加固方案

6、基本结论鉴于以上顶管技术分祈、广州地区地质特点分析以及广州地区管网的特点分析，我们认为在广州地区选择合适顶管机械进行顶管工艺的施工从技术上讲是完全可行的，从社会效益与经济效益上来讲是巨大的我们所需要做的工作无非是针对广州土层特点选用相应的顶管设备进行施工不可更改的是历史，着意刻画的是未来我们认为为了从根本上改观广州市的管网乱挖现象，从政策法规方面予以规范是完全必要的；另外一方面从切实做到保护环境入手，加大推广顶管施工技术力度势在必行我们可以预见未来的管线铺设技术将以顶管工艺为支撑。