特殊地段顶管施工沉降控制技术

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顶管施工中地面沉降控制的监理

顶管施工中地面沉降控制的监理

顶管施工中地面沉降控制的监理一、概述顶管施工是当前应用广泛的地下管道施工方法。

主要有气压平衡、泥水平衡、土压平衡控制技术,目前运用最为普遍的是土压平衡顶管施工技术。

在当前环境保护要求较高的情况下,在地面沉降控制方面,监理应发挥积极的作用。

二、顶管施工造成地面沉降的原因分析顶管施工造成地面沉降的主要原因有:掘进机迎面土压失衡引起的沉降;管道外周空隙引起的沉降;管道与周围土体摩擦引起的沉降;管道接口渗漏引起的沉降;进、出洞口引起的沉降。

1、掘进机正面土压失衡引起的沉降从土压平衡掘进机的原理来说,当掘进机通过充分的切削和搅拌,在进土仓内形成具有较大塑性和流动性的土体。

当正面的土压控制在被动土压和主动土压之间时,地面才会下陷或隆起。

实际上由于土质变化较大,完全按理论计算进行控制往往有较大差异,不能正确把握,造成土压失衡引起沉降。

另外,由于有些土压平衡掘进机对土的适应性不够完善,如刀盘切削面积过小,推进速度或螺旋输送机转速不能调整,使得土压控制不利或不便,造成土压失稳引起沉降。

2、管道外周空隙引起的沉降管道外周空隙是由掘进机纠偏或曲线推进造成的,因为在纠偏和曲线推进时形成的管道截面面积大于管道截面,其空隙由周边土体填充而引起沉降。

现在一般顶管都采用触变泥浆减摩技术,掘进机外径较管道外径大2~3mm,以便形成浆套,若注浆不及时就会引起沉降。

3、管道与周围土体摩擦引起的沉降管道在推进时与周围土体存在摩擦,这种摩擦往往使土体发生剪切扰动,造成土体移动而导致地面沉降。

在管节外型不整、接口不平或管道不直顺的情况下,这种剪切扰动就会加剧,增大地面沉降。

4、管道接口渗漏引起的沉降当管道接口密封圈安置不当或管端受力不匀而破坏,以及管道接口弯折过度造成密封不良时,就较有可能发生接口渗漏,水土从而流失,这种土层损失必定会引起地面沉降。

并且管道接口渗漏亦造成触变泥浆的流失,支承土体和减小摩擦力的作用大大降低,亦可能引起上述两种原因的沉降。

顶管施工地面沉降控制措施

顶管施工地面沉降控制措施

顶管施工地面沉降控制措施
1、如果顶管掘进过程中,工作面的前方出现坍方现象,这将造成地面的沉降。

坍方造成超重出土或覆盖层土体松动,以致地面沉降。

因此在顶进时必须加以注意,严格及时控制进出水量,控制头部土压力来控制出土量。

当穿越高速公路时,应对高速公路进行监控,以防失控。

使沉降控制在设计规范的要求内。

2、工具管向前顶进时,掘进面土体产生较大的应力,掘进时土体向工具管移动、坍方、应力降低,产生松动。

如果土体松动范围超出了工具管,必将造成工具管和后续管周围的土层也被松动。

因此在掘进时应注意推进速度。

3、对顶管线路的纠偏而引起工具管周围土体受力不均,可能出现土体发生松动的现象而造成沉降,因此在顶进过程中做到勤测,确保管线的直线顶进。

4、层5土地质报告说不会产生液化,但该土层摇振反应迅速,韧性低,干强度低,所以在顶进过程中,如果头部机械在同一个位置上转动时间太久,土体还是会产生液化,因此要杜绝这种现象的发生。

5、如果在顶进过程中遇到流砂,除了要控制速度、压力、进水量、出泥量以外,还要改变进水成分,在进水中适量加入陶土粉和粘土浆,以使土体与泥浆之间形成泥模,减少流砂现象的发生。

6、触变泥浆不宜太厚。

必要时,后期用迟凝泥浆置换触变泥浆。

市政工程顶管施工路面沉降监测及防治方案及措施

市政工程顶管施工路面沉降监测及防治方案及措施

市政工程顶管施工路面沉降监测及防治施工方案1、建设工程路面沉降监测1.1一般规定1.1.1建设工程因施工建设或运营诱发的周围区域地面沉降,应在地面沉降影响范围内进行监测工作。

1.1.2监测前应进行现场踏勘,收集相关资料,根据相关规范、规程编制监测方案。

1.1.3地面沉降监测成果应进行检查验收,并编制检查验收报告。

1.2监测方案1.2.1监测方案编制前,应对拟建场地进行现场调查,并收集下列资料:场地工程勘察成果报告;地面沉降危险性评估报告;工程设计、施工相关资料。

1.2.2监测方案宜包括下列内容:工程概况(包括工程类型、水文地质工程地质条件概况、工程设计和施工方案概况及工程周围重点保护对象等);监测方案编制依据;监测范围;监测项目;监测网(点)布设;监测方法与技术要求;监测频率;监测预警;监测成果及监测报告主要内容;监测仪器设备和监测人员组成。

1.3监测范围1.3.1监测范围应依据建设工程地面沉降危险性评估等级、工程类型和特点及周边环境条件确定。

1.3.2根据监测目的、任务的不同,监测范围宜划分为常规监测区和重点控制区。

无地面沉降危险性评估资料时,可参考表 1.3.1 确定。

表 1.3.1 建设工程诱发地面沉降监测范围分区表注:表中H为基坑开挖深度;D为隧道底板埋深, C 为隧道外径。

1.3.3常规监测区范围内的监测工作应符合现行上海市相关工程建设规范或相关行业标准的规定。

1.3.4建设工程出现突涌、流砂等问题时,监测范围应适当扩大,1.1.1监测项目一般分为地面沉降监测、土体分层沉降监测、地下水位监测、降排水量监测等。

1.1.2监测项目宜依据建设工程类型进行选择,也可参照表1.4.2执行。

表 1.4.2 监测项目表注:√应测项目;〇选测项目。

1.5监测网(点)布设1.5.1水准控制网布设建设工程地面沉降监测区域外应布设一等、二等水准控制网,水准控制网由基准点组成。

基准点设置应符合下列要求:1)基准点应在施工之前布设,宜布设在监测区域之外可靠位置,观测稳定后,方可投入使用;2)基准点不宜少于3 个;3)可选用建设工程场址区附近的基岩标或不受建设工程影响的分层标作为基准点;4)监测期间,应采取有效保护措施,确保其正常使用。

特殊地段盾构掘进的沉降控制技术

特殊地段盾构掘进的沉降控制技术

特殊地段盾构掘进的沉降控制技术在隧道工程中具有重要的意义。

特殊地段包括软土地层、岩溶地区、高地应力区等。

在这些地段进行盾构掘进时,由于地层的特殊性质和复杂性,往往会出现沉降问题。

沉降过大会对地表建筑物、地下管线等造成严重破坏,因此沉降控制是盾构掘进工程中必须要解决的问题。

沉降控制技术主要包括以下几个方面:1.地层预测与监测:在特殊地段进行盾构掘进前,必须对地层进行预测与监测。

通过勘探和地质调查,获取地层的信息,包括土层的强度、含水量、孔隙度等。

同时还要进行地下水位监测,以便及时了解地下水的变化情况。

地层预测与监测为后续的工程控制提供了数据支持。

2.地表建筑物的加固与保护:在特殊地段进行盾构掘进时,应特别关注地表建筑物的加固与保护。

对于沉降敏感的建筑物,可以采用加固措施,如设置加固桩、加固梁等。

对于无法移动的建筑物,可以采取防护措施,如设置挡土墙、安装护坡等,防止地层沉降对建筑物造成损害。

3.地下管线的保护与迁移:在特殊地段进行盾构掘进时,地下管线的保护与迁移是一项关键工作。

通过提前设计,可以将地下管线迁移到安全区域,避免盾构掘进过程中对管线造成影响。

对于无法迁移的管线,可以采用保护措施,如设置管道隔离板、加固管道等,减小盾构掘进引起的沉降对管线的影响。

4.盾构机的调整与优化:对于特殊地段的盾构掘进,盾构机的调整与优化也是至关重要的。

根据地层的特点,可以调整盾构机的推进速度、推力大小、刀盘转速等参数,以适应地层的不同情况。

此外,盾构机的刀具也需要根据地层的硬度进行调整,以保证掘进效率和质量。

5.监测与预警系统的建立:在特殊地段进行盾构掘进时,监测与预警系统的建立是必不可少的。

通过安装监测设备,如沉降仪、应变计等,可以及时监测地层沉降的变化情况。

当沉降超过一定范围时,预警系统会发出警报,及时采取措施避免沉降引起的灾害。

特殊地段盾构掘进的沉降控制技术要综合考虑地质条件、工程要求等多个因素,采取合理有效的措施,才能保证盾构掘进工程的安全与顺利进行。

特殊地段盾构掘进的沉降控制技术模版

特殊地段盾构掘进的沉降控制技术模版

特殊地段盾构掘进的沉降控制技术模版1.简介特殊地段盾构掘进是指在复杂地质条件下进行的盾构掘进工程,例如软土地层、高地应力区、地下水丰富区等。

由于这些地质条件的特殊性,工程中需要采取一系列沉降控制技术,以确保施工的安全性和有效性。

2.地质调查与监测在进行特殊地段盾构掘进前,必须进行详细的地质调查,并设置科学合理的监测系统。

地质调查包括地下水位、土质组成、地层断裂等方面的资料收集,以便对施工过程中可能发生的沉降进行预测和分析。

监测系统应包括地表沉降、地下水位、地下应力等数据的实时监测,并设置相应的预警机制。

3.盾构机参数调整特殊地段盾构掘进中,针对具体的地质条件,需要对盾构机的工作参数进行调整。

例如,在软土地层施工时,可以适当降低盾构机的推进速度,减小土体的排土压力,从而减少沉降的影响。

另外,针对高地应力地区,可采取减小推进速度和增大盾构机前端压力等措施,以减少地应力的释放,避免过大的沉降。

4.土体加固与支护在特殊地段盾构掘进中,常常需要进行土体加固与支护工作,以增加地层的稳定性和承载能力。

常见的加固与支护方法包括注浆加固、钢筋混凝土衬砌等。

注浆加固可以提高地层的强度和稳定性,减少沉降的发生。

钢筋混凝土衬砌可以增加地层的承载能力,从而减小盾构施工对地表的影响。

5.地下水位控制地下水位是影响特殊地段盾构施工的重要因素之一。

当盾构掘进穿越地下水丰富区时,需要采取有效措施控制地下水位,以减小沉降的影响。

常用的控制方法包括设置封闭式施工区、采取泵水降地等。

6.灵活的施工计划调整在特殊地段盾构施工中,难免会遭遇未预料的地质灾害或其他突发情况。

为了应对这些问题,需要灵活调整施工计划。

在施工过程中,必要时可以停工、调整盾构机工作参数或采取其他措施,以避免不可预测的沉降事件的发生。

总结特殊地段盾构掘进的沉降控制技术是保障施工安全的重要环节。

在进行施工前,必须进行详细的地质调查和监测,并进行盾构机参数调整、土体加固与支护、地下水位控制等工作。

顶管施工过程中沉降渗水控制

顶管施工过程中沉降渗水控制

顶管施工中的沉降渗水控制高新区浦泗路顶管工程施工中,要穿越G104国道,顶管施工要采用机械顶管,严格控制顶管过程中的地面沉降和渗水。

为此,在施工中,就预防和控制地面沉降和渗水制定以下方案。

一、顶管机选型。

采用土压平衡式顶管机,该机型适用于多种口径在各种土层中掘进,通过合理的注浆方式,可改良土体,顶进速度均衡。

二、工作压力的确定。

为防止地表的沉降和隆起%工作压力必须控制在1.1~1.2P0(P0为静止土压力)。

如果地层对沉降和隆起有严格的要求时宜将工作压力P控制在P0±15KP范围内。

三、泥浆套的设置。

泥浆套不仅起到减摩作用,同时也起到一定的土体稳定作用,减少顶管对沉降的影响。

浆液的配制要求应满足粘滞度高,失水量小,稳定性好。

四、压浆操作。

开顶后对全线管节进行压浆,重点在管道底部压浆,使管道很好地处于悬浮状态,减少摩阻力和因管道与土体摩擦而带走土体。

顶进过程中,机尾及其后的3节管道应及时压浆,以填充大于管节小于机头的环形空隙,控制沉降。

另外,每节管子顶进结束或因故停顿后,即对全线补压浆,主要对管顶压浆,及时充填由于管节在顶进中压缩管节周围土体而产生的空隙,控制沉降。

五、土体最大沉降量的预测。

在顶管穿越特殊地段前,先安排一段调试段和一段模拟段布设一定数量的监测点,在顶管通过时根据监测点上的沉降数据对工作压力、注浆量、配比和顶管掘进速度等进行调整。

调试段布设在模拟段之前,在这段距离内根据监测点测得的沉降数据。

六、监控测量的测点布置。

纵向:设置4~6个拍测点,测点排距3~5m。

横向:管道中心线以及两侧各布置2个测点,两侧第一个测点距离中心线2.5~3.5m,同时测点要全部设在沉降影响范围内。

调试段的测点数量可以适当减少,横向上管道中心线两侧的测点可视情况减少或省去。

七、顶管进、出洞口处理。

顶管在进出洞时,由于工作井预留洞口与管道之间存在空隙,如果洞口土体处理不当,就会发生土体涌入工作井内,从而造成洞口附近地发生塌陷。

特殊地段盾构掘进的沉降控制技术范本

特殊地段盾构掘进的沉降控制技术范本

特殊地段盾构掘进的沉降控制技术范本引言:盾构法是当今最常用的地下隧道施工方法之一,广泛应用于城市地铁、水利工程、交通隧道等领域。

然而,在特殊地段盾构施工中,如遇到地质复杂、结构敏感或地上设施密集的区域,沉降控制成为一个难题。

沉降控制是指在盾构掘进过程中,通过采取一系列措施,控制地表沉降值在一定范围内,以保障地下施工过程中的安全和地上设施、建筑物的稳定性。

本文将针对特殊地段盾构掘进的沉降控制技术进行探讨,提出一套控制沉降的技术范本。

一、地质勘探与监测在特殊地段盾构掘进前,必须进行细致的地质勘探和预测工作,了解地下岩土结构、地下水位、地下管线等情况,综合分析风险因素,制定合理的施工方案。

在盾构掘进过程中,应建立一套完善的监测体系,包括地表沉降监测、地下管线位移监测、地下水位监测等。

通过及时监测和分析数据,得出施工过程中的沉降情况,及时采取措施进行调整。

二、合理控制盾构掘进速度盾构掘进速度过快是导致地表沉降较大的主要因素之一。

在特殊地段施工中,应根据实际情况,合理控制盾构掘进速度,尽量将速度控制在可控范围内。

盾构掘进速度的控制,可以通过调整推进力、增加刀盘转速、优化注浆方式等手段实现。

同时,还应根据实际监测数据,随时调整掘进速度,确保施工过程中的安全。

三、地表补偿措施在特殊地段盾构施工中,地表沉降往往会对地上建筑物和地下管线产生一定影响。

为了减小这种影响,可以采取地表补偿技术。

地表补偿技术包括预应力锚杆、多级千斤顶、水平支撑等。

通过这些措施,在施工过程中对地上建筑物和地下管线进行支撑和加固,以减小沉降对其造成的影响。

四、地下注浆技术地下注浆技术是盾构施工中常用的一种沉降控制技术。

通过注浆加固地层,改善地基条件,从而减小地表沉降。

地下注浆的选择和施工方案应根据地质情况和施工工艺确定。

常用的注浆材料有水泥浆、膨润土、乳化沥青等。

注浆方式包括反压注浆、单液注浆、纵向钻孔注浆等。

五、盾构机参数优化盾构机的参数设置也对沉降控制起着重要作用。

市政工程顶管施工路面沉降监测及防治方案及措施

市政工程顶管施工路面沉降监测及防治方案及措施

市政工程顶管施工路面沉降监测及防治方案及措施目录1. 项目概况 (2)1.1 工程背景 (3)1.2 受影响路段概况 (4)1.3 施工方案 (5)2. 路面沉降监测 (6)2.1 监测点设置及选取依据 (7)2.2 监测仪器及方法 (8)2.3 监测数据采集及分析周期 (9)2.4 沉降监测数据处理及分析软件 (10)2.5 监测成果汇报方式 (12)3. 路面沉降预测 (13)3.1 沉降预测模型构建 (14)3.2 预测参数确定 (15)3.3 沉降预测结果分析 (16)4. 路面沉降预防与治理措施 (16)4.1 施工工艺优化 (18)4.1.1 上覆土处理 (19)4.1.2 顶管施工顺序及方法 (20)4.1.3 发力控制及安全措施 (21)4.2 土工材料应用 (21)4.2.1 顶管管 bedding (22)4.2.2 支护结构设计及材料选用建 (23)4.3 沉降控制措施 (25)4.3.1 路面提升措施 (26)4.3.2 沉降预填料 (27)4.3.3 排水控制及防处理措施 (29)5. 应急处理方案 (30)5.1 沉降超标报警系统 (31)5.2 沉落治理方案 (32)5.3 风险评估及应急预案 (33)6. 成本控制 (35)6.1 项目预算 (36)6.2 成本控制措施 (36)7. 监理与验收 (37)7.1 监理机构职责 (39)7.2 验收标准 (40)1. 项目概况本项目是针对某城市的市政工程顶管施工中可能出现的路面沉降问题,进行详细的路面沉降监测及防治方案的研发。

项目背景为现代城市化进程快速推进,地下空间利用日益增多,顶管施工作为一种新型的地下空间开拓方式,在一定程度上解决了城市发展中的空间限制问题。

顶管施工过程中可能会引起地下水位变化、地层结构受扰动等问题,进而导致地面沉降。

采用科学的监测技术和防治措施,确保施工过程中及周边建筑物的安全就成了至关重要的课题。

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特殊地段顶管施工沉降控制技术摘要:随着城市的日益发展,地下、地上的管线和建筑也随之增加,顶管施工往往会遇到穿越公路、铁路、地下管线、河流、地上重要建筑等特殊地段。

这些特殊地段的顶管施工对地面的沉降控制要求更高。

为此就特殊地段的顶管施工沉降控制技术在顶管机选型、工仓压力的确定、泥浆套、土体最大沉降量的预测、监控点的布置、测量和纠偏、顶管进出洞13处理方面进行探讨,并结合工程实践取得较好的效果。

关键词:顶管施工、特殊地段、沉降控制、顶管机、泥浆套、监控点、测量1 顶管机选型在穿越公路、铁路、地下管线、河流、地上重要建筑等地段(以下简称特殊地段)的顶管施工一般采用多刀盘土压平衡式顶管机或泥水、泥浆平衡式顶管机。

土压平衡式顶管机出土为固体形式,较泥水、泥浆平衡式顶管机出土为液体形式在土方处置方面较为便利,故在能满足沉降要求的情况下,通常采用土压平衡式顶管机。

该机型适用于饱和含水地层中的粘土、粉质粘土、淤泥质粘土、粉砂土或砂性土。

2 工仓压力的确定多刀盘土压平衡式顶管机在顶进过程中,顶管机工仓内的压力P小于顶管机所处土层的主动土压力Pa时,地面就会产生沉降;当P大于顶管机所处土层的被动土压力Pb时,地面就会产生隆起。

为防止地表的沉降和隆起,工仓压力P必须控制在Pa3 泥浆套泥浆套不仅起到减摩作用,同时也起到一定的土体稳定作用,减少顶管对沉降的影响。

一般顶管机的外径较管道外径大2~4cm.因此顶管机顶过后管道外围产生环形空隙导致地层损失。

另外,由于管节制作及安装过程中的误差,管节的外围有不少凹凸处,加大了顶进摩阻力,再加上顶进中发生的纠偏过程.导致顶管机后面的管节在不断地往前顶进过程中会多多少少地带走一些泥土,特别是中继间在使用中往往会带走较多的泥土,产生较多的空隙。

因此通过及时压浆充填,补充以上因素导致的空隙,在管道外围形成一个良好的泥浆套显得极为重要。

3.1 浆液配比浆液的配制要求应满足粘滞度高.失水量小,稳定性好。

工程中使用的浆液配比主要有以下几种(均为重量比)。

1)膨润土矿粉:水=1:9;2)膨润土矿粉:纯碱:化学浆糊(CMC):水=104:3.05:1.05:80 0;3)膨润土矿粉:纯碱:水=100:2:300。

搅拌透后.再加入含PH—PAM一11/800的水溶液.经搅拌均匀后可用于注浆。

实际施工中第一、三种配比比较容易操作,关键是要根据现场土质进行试配以达到浆液配制要求。

3.2 压浆孔布置压浆孔太少不能形成良好的泥浆套.太多又会造成管道内压浆管路凌乱不利土方输出。

所以一般采取如下布置:每3节管子布置1组压浆孔(即放置1节压浆管),现在多数专业制管厂均有预制的压浆管供应。

3.3 压浆操作1)开顶后对全线管节进行压浆,重点在管道底部压浆,使管道更好地处于悬浮状态,减少摩阻力和因管道与土体摩擦而带走土体。

2)顶进过程中,机尾及其后的3节管道应及时压浆,以填充由于管节小于机头的环形空隙,控制沉降。

3)每节管子顶进结束或因故停顿后,即对全线补压浆,主要对管顶压浆,及时充填由于管节在顶进中压缩管节周围土体而产生的空隙,控制沉降。

4)纠偏过程中,机头对周围土体产生局部侧向压缩,增加了机尾处管节的空隙,此时可适当增加机尾压浆量。

5)使用中继间后,顶进速度随之减慢,机头容易下沉,需及时在机头底部注浆托起机头,防止机头上部产生过大空隙。

6)在穿越特殊地段时,压浆压力不宜过大,每次压浆量也不宜过多,防止产生冒浆和地面隆起,压浆压力通常控制在0.1~0.2MPa。

7)顶管贯通后,要立即用水泥粉煤灰砂浆进行固化压浆,减少地面后期沉降。

4 土体最大沉降量的预测和监控点的布置4.1 预测方法目前在顶管、盾构施工时,通常使用Peck法进行预测。

Peck法的地面沉降值计算公式为:式中:δ(x)为沉降量;δmax为管道中心线处的最大沉降量;Vi为土体损失;x为离管道中心线的距离;i为沉降槽的宽度系数;z为隧道中心线至地面的距离;Φ为土体的内摩擦角。

管道以上地面沉降槽的横向分布近似正态曲线,详见图1。

4.2 预测沉降的实用意义1)地面沉降最大值的控制;2)地面建筑的保护范围确定。

W—沉降槽宽度;i—管道中心至沉降曲线反弯点的距离;β—沉降起弯点和管道外侧起拱点连线与垂线的夹角;z—管道中心线至地面的距离:R—管道半径在顶管穿越特殊地段前,先安排一段调试段和一段模拟段并布设一定数量的监测点,在顶管通过时根据监测点上的沉降数据对工仓压力、注浆量、配比和顶管掘进速度等进行调整。

调试段布设在模拟段之前,在这段距离内根据监测点测得的沉降数据,边掘进、边调整各项施工参数,使地面沉降和隆起能基本控制在有关部门允许范围以内。

模拟段设在紧靠特殊地段前30m左右,按照调试段得出的参数进行操作,并做微调整进一步减少沉降量。

模拟段施工满足要求时,才进行正式穿越的施工。

4.3 监控测量的测点布置纵向:设置4~6个排测点,测点排距3~5m。

横向:管道中心线以及两侧各布置2个测点,两侧第一个测点离中心线2.5~3.5m.第二个测点离第一个测点3-3.5m,同时测点要全部布设在沉降影响范围内。

调试段的测点数量可适当减少,横向上管道中心线两侧的测点可视情况减少或省去。

模拟段的测点数量宜多些.尽可能结合特殊地段的工况条件进行布置,有时可布置在地面以下。

特殊地段的监控测量的测点可根据以上原则及具体的特殊情况进行布设。

监控测量的时间为:在顶管机头所在位置的前后3排测点.每0.5h测一次,其他测点每小时测一次。

5 测量和纠偏前面已提到顶管轴线不顺直会增大摩阻力,牵动土体,造成土体失稳、流失,另外,顶管机纠偏时,其轴线与管道轴线形成一个夹角.因此顶管机在顶进过程中,掘进的坑道成为椭圆形,此椭圆面积与管道外圆面积之差所形成的空隙造成的地层损失大小直接关系到顶管机上部土体的沉降值。

如果地层损失过大,压浆措施往往无法达到全部的补偿作用,因此施工中认真测量.严格控制好顶管姿态极为重要。

一般通过增加测量频率,提高顶管顶进的轴线要求(可控制在±3cm以下),严格贯彻“勤测、勤纠、缓纠”的原则穿越特殊地段前应尽可能使得机头水平和垂直位置仅有微量的偏差,避免在特殊地段有较大的纠偏操作。

6 顶管进、出洞口处理顶管在进出洞口时。

由于工作井预留洞口与管道之间存在空隙。

如果洞口土体处理不当。

就会发生土体涌人工作井内。

从而造成洞口附近地面发生塌陷。

如果洞口附近有管线或建筑物时,就会对它们产生不利的影响:如果附近是道路。

地面塌陷就有可能影响交通。

通过实践总结如下预防措施:在进、出洞口可采取压密注浆辅以井点降水的技术措施对土体进行加固(注意井点降水也会产生一定的沉降,使用时应谨慎),以提高土体的抗剪强度和减少土体渗透性,保持土体稳定,不渗水,不流泥,使顶管安全进、出洞。

另外.在出洞口安装一定厚度的橡胶止水套环,防止水土涌人工作井。

同时在洞口橡胶环外侧安装环行压浆钢管.如有少量水土渗漏时,压注较厚的触变泥浆。

防止水土流失:顶管进洞后立即封堵管道和预留洞口之间的空隙,防止水土涌人接收井内。

对工作井、接收井附近的管线和建筑物。

可根据具体情况采取一系列的吊、托、抱、地基加固、隔断帷幕和跟踪注浆等措施。

7 工程实例2000年8月。

苏州河支流截污A-15标工程9号-1O号井顶管施工,管段长302m,管径2200,管底标高-6.09。

顶管正交穿越上游引水双孔箱涵(供应长桥水厂,日供水量4O万t,施工期正值夏季供水高峰,双孔满压流),穿越长度9.5m,箱涵底标高-1.47。

管顶与箱涵之间净距2.2m。

顶管所处土层为灰色淤泥质粘土。

该土土质软。

为高压缩性流塑状,灵敏度St=6.37,属高灵敏度土。

工程勘察报告中地质参数的加权平均值为γ=17.2kN/m3,ψ=8.2°,c=10.48kPa。

工程实施时选用多刀盘土压平衡顶管机。

穿越箱涵时实际施工过程中工仓压力为0.15MPa。

顶速为5cm/min。

出土率控制在理论值的97%,管道垂直、水平误差达到±3cm时即进行纠偏。

穿越前,在箱涵底部,底板至底板以下4m,顶管两侧60cm以外5m的范围内先行注浆.起到一定的托起作用。

箱涵前40m布置了8排监测点,其中4排为每排5个测点(模拟段),另4排为每排3个测点(调试段),排距均为5m,同时箱涵上共布置9个测点。

顶管穿越过程中箱涵上的9个测点始终控制在隆起5mm以内.顶管贯通后在箱涵底部进行了注浆。

同时在箱涵下的管节利用原有管道压浆孔向外注浆.注浆完成后9点中最大隆起值为14mm。

沉降值为3mm。

经过两个月的后期沉降和跟踪监测,最终9点中最大沉降值为4mm,一点隆起为1mm。

满足了原水公司提出的最终沉降控制在±5mm的要求。

8 结论结合顶管工程施工顺序。

顶管成功穿越特殊地段的技术要点总结如下:1)施工前必须充分调查特殊地段的详细情况.根据实际地质情况合理选择顶管机机型、布置好监控测点、计算和选定有关技术参数(工仓压力、顶进速度、出土量、压浆量、沉降预测值等);结合洞口具体情况。

采取合适的加固和环境保护措施。

2)施工中根据监控点监测所得反馈数据。

不断调整相关技术参数使得沉降值控制在有关部门允许的范围之内;加强测量。

避免较大的纠偏动作。

3)顶管结束后,要及时进行泥浆套的置换工序;及时封堵洞口;根据特殊地段情况及允许沉降要求。

采取注浆加固的方式控制好后期沉降。

主动土压力Pa=被动土压力Pb=静止土压力P0=式中:γ为土的容重;Φ为土的内摩擦角;c为土的粘聚力;h为顶管覆土深度,指地面至顶管中心距离;K0为静止土压系数,为1-sinΦ’;Φ’为土的有效内摩擦角。

理论值确定后应根据实际顶管过程中的顶速、出土量(出土量应略少于掘削量,使机头前部土体受到一定的挤压,防止机头上部土体塌陷)、地表监测数据随时进行调整,这样才能最终确定工仓压力的基本值。

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