矩形顶管施工引起地面变形控制措施
顶管施工中常遇到的问题及防治办法
顶管施工中常遇到的问题及防治办法在顶管施工中，常常会遇到一些问题，如下所述：1、管材质量问题管材的质量是影响施工质量的重要因素之一。
如果管材质量不过关，就会导致管道的强度不足，容易出现管道变形、破裂等问题。
因此，在选择管材时，应该选择质量好的材料，并严格按照标准进行检验。
2、地质条件问题地质条件是影响顶管施工的另一个重要因素。
如果地质条件不稳定，就会导致顶管机在施工过程中遇到困难，甚至出现卡机、卡管等问题。
因此，在进行顶管施工前，应该对地质条件进行详细的勘察和分析，制定相应的施工方案。
3、施工设备问题施工设备的质量和性能也直接影响顶管施工的效果。
如果设备质量不好，就会导致施工过程中频繁出现故障，影响施工进度。
因此，在选择施工设备时，应该选择质量好、性能稳定的设备，并严格按照操作规程进行使用和维护。
4、施工管理问题施工管理是影响施工质量的重要因素之一。
如果施工管理不到位，就会导致施工过程中出现安全事故、质量问题等。
因此，在进行顶管施工时，应该加强施工管理，制定详细的施工计划和管理规程，并加强对施工人员的培训和监督。
为了避免以上问题的出现，可以采取以下防治措施：1、严格按照标准选择管材，并进行质量检验。
2、对地质条件进行详细的勘察和分析，制定相应的施工方案。
3、选择质量好、性能稳定的施工设备，并严格按照操作规程进行使用和维护。
4、加强施工管理，制定详细的施工计划和管理规程，并加强对施工人员的培训和监督。
管道轴线偏差过大可能导致管道弯曲、损坏和渗漏。
造成偏差的原因可能是地层正面阻力不均匀、顶管后背位移或不平整以及千斤顶不同步等。
为了预防这种情况，可以在施工前对地质情况进行调查并设置测力装置来指导纠偏，采用同种规格的液压千斤顶来保持顶力合力线与管道中心线相重合，加强顶管后背施工质量的控制，并随时绘制顶进曲线来指导纠偏工作。
地面沉降或隆起可能会影响管道周围建筑物、道路交通和管道等公用设施的正常使用和安全。
包头地下综合管廊矩形顶管施工关键技术及地表变形特征探究
82 |R E A LE S T A T EG U I D E包头地下综合管廊矩形顶管施工关键技术及地表变形特征探究徐庆华 (上海力行含赋建筑安装工程有限公司 上海 226100)作者简介:徐庆华,男,汉族,1970年10月1日出生,江苏南通人,本科学历,目前职称为工程师,研究方向为矩形顶管㊂[摘 要] 根据监控量测资料,对地下综合管廊矩形顶管关键施工技术和地表变形开展分析,结果显示,顶进期间主要是隆起变形,最大值约为36.4毫米,隆起范围40米,之后变形值降低至15毫米且维持稳定;顶进期间引起的变形分成多个环节,包括缓慢环节㊁沉降及稳定环节等;隆起槽表现非对称状态,主要因为土仓压力缺乏对称性造成㊂通过本文的探究,希望能为相关人员及研究提供参考㊂ʌ关键词ɔ综合管廊;顶进施工;关键技术;地表变形[中图分类号]T U 990.3 [文献标识码]A [文章编号]1009-4563(2023)17-082-03引言近10年来,我国地下综合管廊建设全面推进,建设地下综合管廊的城市数量和规模迅速扩大,系统性和功能性不断增强,在统筹城市地上地下空间利用㊁节约城市建设用地㊁解决 马路拉链 问题㊁提升管线运行维护的安全韧性等方面发挥了重要作用㊂根据‘城市地下综合管廊建设指导手册“数据,截至2022年6月底,全国共有485个城市编制完成地下综合管廊建设规划,共279个城市㊁104个县城累计开工建设地下综合管廊近6000公里,建成廊体近4000公里,逐步扭转 重地上㊁轻地下 的现象,取得较好的社会效益㊁经济效益㊁环境效益㊂包头是地下综合管廊建设试点城市,主要采取矩形顶管法建设,隧道穿过砾砂地层,此类地层有稳定性较低㊁不易出土㊁流塑性不佳等特点,且缺少一定的经验参考㊂这些年,相关人员对土地改良㊁施工工艺等进行研究,获得了一定的成果;还引入解析法研究顶管施工和地表变形的关联,认为造成地层出现变形是因为地层隆起或地层沉降,而地层隆起一般源于摩擦力以及应力,地层沉降一般源于土体损失㊂因此,本文根据监控量测资料,对关键施工技术和变形规律开展分析㊂1 综合管廊及顶管施工介绍何谓综合管廊,即地下建设隧道空间,把管线布设于人工空间中所产生的基础设施,如此方便集中管理与设置㊂针对综合管廊经济性,要从施工㊁维修㊁管理上开展对比,方可体现管廊优越性㊂直埋成本常常只分析前期投入,没有重视堵塞以及重埋费用,管廊效益恰恰体现于修建成本方面㊂伴随城市进步,地下管线更加密集,无序开发,给地下空间造成了较大难题,修建管廊能够切实优化此种不良循环,有效处理施工导致的堵塞及混乱[1]㊂此外,地下结构能起到抗震㊁防洪等功能,能够切实降低灾害给管线带来的伤害,战时能发挥保护作用,有效增强了防灾能力㊂根据另一方面来分析,管廊处在地面之下,有着较多的技术难题,不易开展施工;所需投资较高,需不同单位有效协调;把各类管线设于相同地下空间,可能引起隐患,同时相关法规还有待健全㊂针对顶管施工操作,存在不少的建设方案,实际上差异较小,接下来根据机械顶管介绍顶管法运行机理㊂对于顶管作业来讲,通常在坑中布设支座以及千斤顶,利用其与掘进装置前进,朝着所设管线进入接收坑㊂这属于边挖边连的顶进方式㊂2 项目概况2.1 项目背景项目在210国道的西面,在建华路的东面,在110国道的南面,顶进长度约为85.4米,覆土深度达到6.2米,处在砾砂土层内,使用矩形顶管工艺,顶力能够实现2308t ㊂就矩形管廊而言,其每一节长度达到1.5米,壁厚约为50厘米,一共有57节㊂对于新都市中心区来讲,其属于集多项功能为一体的中心区,其中包括政务㊁会展以及居住等㊂按照公用管线布局以及城区整体规划,为了促进开发施工进程,计划在道路下修建综合管廊,把各类管线集为一体,其中包括电力管线㊁给水管线等,以尽可能使用地下空间并且实现资源分享㊂综合管廊项目经十二路项目,本顶管项目处在建设路和经十二路交叉位置,覆土深度约有5.4米,处在第三层砾砂土层内,选择矩形顶管技术实施㊂针对矩形管廊来讲,它的内外截面规格依次是6米*3.3米㊁7米*4.3米,壁厚约为五十厘米㊂2.2 管廊隧道所处地层在第一单元层中,主要是填土,存在一定的砂砾以及碎石块,层厚大概为0.99米;从第二单元层来分析,主要成分是粉砂,有着较好的砂质,这一层分布呈规律性,发育较好,层厚约为2.3米;从第三单元层来分析,颗粒缺R E A LE S T A T EG U I D E |83乏均匀性,存在少量的角砾岩,分布规律,发育较好,层厚约为7.385米;在第四单元层中,粉砂中密,砂质较好,颗粒缺乏均匀性,这一层分布较为规律,发育较好,层厚约为4300米㊂2.3 本项目疑难点顶推技术第一次运用在砾砂层中,施工怎样能正常开展,怎样确保进度及质量,属于本项目的重点及难点㊂管廊埋深约为5.4米,成拱效应不好,在土层中存在很多的砂砾㊁孤石,空隙比较大,渗透系数较大等特征㊂在此类地层中顶进作业时,易影响附近地层,造成施工缓慢,干扰作业效率,同时刀盘磨损更大,另外,黏聚力较小,稳定性较低,可能导致排土不畅,引起土体下陷㊂实际上,针对这一类地层条件,施工参数选取缺少足够的借鉴经验㊂下穿建设路是主干道,来往车辆比较多,有着较大的建造风险,在变形控制方面提出严格要求㊂顶管管廊项目覆土深度大概5.4米,穿过地层处在砂砾土层和粉砂内,在地面以下5.4~9.7米的范围,就场内水位高度而言,大概处于地面以下9~10米的范围,作业地质条件不好,始发以及接收施工有着一定的难度㊂2.4 解决疑难方案根据本工程的施工特点以及以往施工经验,特选用规格7020ˑ4320ˑ4850(宽ˑ高ˑ长)土压平衡式矩形顶管设备实施本工程的矩形管廊㊂在砾砂层中始发,接收洞,施工顶进措施㊂由于矩形顶管始发,接收位置位于砾砂层中,如何正确处理进㊁始发,施工顶进中土体改良,地面沉降管线保护的措施是本工程安全风险的重中之重㊂本工程始发,接收的围护措施采用Φ1000@1200mm 钻孔围护桩加Φ800@500mm 高压旋喷桩止水帷幕组成,进㊁始发加固采用Φ800@500mm 高压旋喷,范围为11800ˑ4500mm [2]㊂在旋喷加固过程中,严格控制成桩的质量是保证进始发安全的重要因素㊂由于矩形顶管洞口矩形顶管管节与洞门四周壁存在120mm 的施工间隙,为保证进始发口水土不流失,采用洞口密封压板及帘布橡胶板㊂由于考虑到渗透系数较高,注入常规泥浆可能会到处流窜㊂通道掘进期间引起土层间隙进而出现沉降,先通过泥浆进行填充,之后通过泥垫设备开展外壁注泥㊂3 地下综合管廊矩形顶管施工关键技术3.1 顶管机介绍本项目选择使用矩形顶管机,其包括一个大刀盘以及四个小刀盘,前后错开能够让切削面积超过90%㊂破碎刀能够起到破碎的效果,能够将大石头切成小石头㊂为确保粒径低于20厘米的石头能够进入土仓中,控制间距为0.2米[3]㊂刃口配置有铲齿,能够切实铲碎砂石㊂叶片的直径大小是670毫米,保证能有效排除卵石㊂3.2 矩形顶管主要的施工技术矩形顶管机进洞㊂通过旋喷桩来改良土体且开展加固,保证设备可以正常进洞㊂并且,应该放慢顶进速率,确保能够切实切削水泥土;另外,水泥土较硬,导致开挖作业不易进行,这个时候,可使用水来软化以及润滑土体㊂在排除水泥土和原状土之后,要合理加快顶进速率,避免发生磕头情况,由此降低扰动㊁防止出现沉降,确保土压力处于合理的范围㊂渣土改良方法㊂对于顶管机能否正常顶进来讲,改良效果属于不可或缺的条件㊂穿越的土层是砂砾层,这一土层有着诸多的特点,包括自稳时长不长㊁成拱效应不好㊁不易出土㊁不易实现动态平衡㊁粘聚力较小等㊂为构建土压平衡,应该对渣土开展改良处理,让其有着较好的抗渗性以及塑性㊂基于此,顶进期间改良渣土,组成浆液材料,其中包括黄黏土㊁外加剂等,结合摩阻力来对配合比开展调节㊂注入泥浆材料㊂能否产生高效稳定的减摩泥浆套,与顶进施工效果息息相关㊂因此,在顶进期间,使用减摩泥浆材料,能够降低摩擦力,减少对附近地层的影响;另外,泥浆能够填充空隙,发挥填充支撑作用,降低地层损失㊂鉴于进行注浆时扩散效果较好的特征,针对理论值来讲,注浆使用量应该是其5~8倍,应该结合土质状况㊁监测资料来对注浆使用量开展调整㊂全面控制顶进速率和转速匹配㊂在顶进期间,全面管理出土量,应该和开挖量一致,在大于的情况下,欠压,由此造成沉降;在低于开挖量的情况下,会导致隆起变形,合理的变形有助于管控后期沉降㊂关键在于怎样让顶进速率和转速匹配㊂顶进速率调整㊂在顶推期间,要充分掌握顶进速率,确保施工连续以及均衡,防止由于长时间停机或者处于待机状态进而导致塌陷或者出现隆起的情况㊂在初始阶段,顶推速率应该在5~10毫米每分钟之间,离开加固区之后,顶进速率和监测信息没有异常时,可将顶进速率调整在10~15毫米每分钟的范围㊂置换减摩泥浆㊂在机器进洞之后,应立即落实好洞口封堵,把间隙闭合之后,通过双液浆来开展填充注浆㊂在管节作业结束之后,置换泥浆,根据水土压力来明确注浆压力,做好土体加固工作,减小管廊运营时出现沉降的概率㊂4 观测点布设㊁监测频率及变形控制4.1 变形观测点布设84 |R E A LE S T A T EG U I D E布设变形观测点,旨在第一时间把握顶进期间变形的规律,结合监测资料立即调节机器施工参数,确保变形值处于合理的范围㊂结合分析需求㊁量测标准和现场状况,一共设置十条监测断面,一共有38个监测点㊂根据浅埋标志研究观测点的标志以及埋设,将螺纹管当作浅埋标志,建议埋深在1~2米之间[4]㊂4.2 监测频率及变形控制按照设备作业进度㊁开挖面距离与沉降快慢对监测频率进行明确,若有着异常状况,那么应该提高监测频率,通常来讲,应该使用以下的监测频率:对于掘进面以及监测断面,若二者之间的距离小于等于20米,那么监测频率一天一两次;对于掘进面以及监测断面,若二者之间的距离小于等于50米,那么监测频率一天一次;对于掘进面以及监测断面,若二者之间的距离大于50米,那么监测频率一周一次㊂变形控制要求:隆起变形值10毫米,沉降值25毫米,速度值3毫米每天;针对控制值,报警值是其十分之七,在隆起变形的情况下,报警值7毫米,在地面沉降的情况下,报警值17.5毫米㊂5 顶进中地表变形特征探究5.1 观测点隆起沉降分析为分析设备测点在顶进期间的变形规律,结合监测资料,归纳了地面变形㊂在顶进10个管节时,也就是顶进距离是15米,测点D 3以及测点D 8微微隆起,其它观测点没有被施工干扰㊂在顶进20个管节时,也就是顶进距离是30米,测点D 3㊁测点D 8㊁测点D 12以及D 16都有着较大的隆起量,由此可知,在较大程度上施工影响了这几个观测点,其它观测点没有被施工影响㊂在顶进30个管节时,也就是顶进距离是45米,4个测点有着较大的隆起量,2个观测点微微隆起,其它观测点没有被施工影响㊂在顶进40个管节时,也就是顶进距离是60米,6个测点有着较大的隆起量,4个观测点微微隆起,这个时候,顶管范围内的全部测点都被施工所影响.在顶进50个管节时,也就是顶进距离是75米,中线上全部观测点都隆起,同时有着较大的隆起量㊂由此可知,该项目中顶管施工造成的变形是隆起,同时有着较大的隆起量,能够达到36.4毫米,最低值为5.24毫米,有八个观测点的隆起量均大于了控制值[5]㊂结合巡视得知,观测点周围已出现了隆起开裂㊂5.2 测点随顶进距离的变化情况为了研究顶进期间观测点伴随距离的改变规律,选取代表性监测点,对隆起规律开展统计㊂伴随机器的顶进,工作面和代表性监测点的距离超过10米时,施工不影响观测点地表变形;在二者的间距低于10米,但没有到达监测点时,快速隆起,这个时候,无论是推力还是摩擦力均能影响到变形;在工作面到达监测点时,隆起量实现了31.7毫米,工作面经过这一点7.7米之后,变形值降至15毫米,之后维持稳定㊂5.3 监测断面随顶进长度的沉降改变情况选取典型的监测断面,研究沉降规律㊂在设备没有到达监测断面时,变形呈现隆起,与断面之间的距离越近,所形成的隆起量越高,设备经过断面时,有着最高的隆起量;伴随设备远离断面,隆起量逐渐降低,但无法回落最初状态,在回落一定值之后保持不变㊂另外,分析发现,沉降槽并不是完全对称,主要因为土仓压力缺乏对称所致㊂结论本文以某综合管廊项目为例,根据现场监测资料,对顶管核心施工技术和地表沉降隆起改变规律进行分析,获得这样的结论:其一,通过对矩形顶管施工技术的应用,有效处理设备顶进期间可能发生的问题,确保了所有施工正常开展㊂其二,选择代表性观测点开展研究,在顶进施工期间,隆起量最高值为31.7毫米,隆起范围是40米,之后变形值逐渐降低至15毫米同时维持稳定㊂其三,把顶进施工造成的变形过程分成多个环节,其中包括缓慢环节㊁快速以及稳定环节等,获得导致隆起偏大偏快的环节为快速环节,由此基于此环节隆起的因素开展研究㊂其四,隆起槽表现非对称状态,很大程度上因土仓压力缺乏对称所致㊂参考文献[1] 黎建宁,张德运.综合管廊预制顶推施工技术重难点及控制措施[J ].工程建设与设计,2022,(12):195-197.[2] 骆发江,田勇,陈生杰.综合管廊下穿城市排水箱涵大截面双矩形顶管施工技术[J ].施工技术(中英文),2021,(22):48-52.[3] 刘志伟,王雅建,张世东.矩形顶管施工技术在综合管廊施工中的应用[J ].江西建材,2021,(09):188-189.[4] 刘强,黄松松,油新华.我国城市综合管廊建设发展现状与未来发展趋势[J ].隧道建设(中英文),2020,(10):1603-1611.[5] 许有俊,冯超,朱剑.矩形顶管施工引起的地面沉降变形研究[J ].地下空间与工程学报,2020,(01):192-199.。
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。
大截面矩形顶管全过程施工管理要点
城市大截面矩形顶管施工全过程管理要点摘要：郑州市新郑机场至许昌市域铁路机场北站一号出入口人行通道采用矩形顶管法施工。
顶管施工上方各类管线较多，且位于城市快速路下方，施工过程和管线保护难度大。
本文从顶管机选型、管线调查、顶进施工、管线保护、测量监测等方面对顶管施工全过程管理要点进行了整理，可为类似工程施工提供借鉴。
关键词：矩形顶管、管线调查保护、顶管施工、施工测量与监测。
1.工程概况郑州机场至许昌市域铁路工程(郑州段)的机场北站位于郑州航空港区的太湖路与华夏大道交叉路口，沿华夏大道设置。
机场北站1号出入口顶管工程管节外部尺寸为7000mm×5000mm，内空尺寸为6000mm×4000mm。
区间长度53.4m。
顶管区间范围内地质情况如下：第③31C层粉砂：厚度2.00～8.70m，平均4.78m；层底高程139.31～146.51m，平均143.96m；层底埋深4.90～12.00m，平均7.55m。
第③31层黏质粉土：厚度1.00～9.00m，平均3.96m；层底高程138.85～143.71m，平均141.00m；层底埋深7.70～14.00m，平均10.52m。
第③41层粉砂：厚度1.00～2.70m，平均1.72m；层底高程138.32～141.56m，平均140.02m；层底埋深10.00～13.00m，平均11.42m。
据现场钻探，地下水位位于顶管截面下方1m以下。
2.顶管机选型顶管机选型主要从以下四个方面考虑：（1）与土质相适应原则。
（2）与施工条件相适应原则。
（3）确保施工安全的原则。
（4）施工经济性原则。
本工程顶管顶进采用多刀盘土压平衡顶管机，其基本原理是通过刀盘切削土体，并在土仓内进行土体改良形成流塑性渣土，通过两套螺旋机控制出土量来平衡水土压力，有效控制地面沉降。
7.0m×5.0m矩形顶管机刀盘布置图3.工程周边环境调查3.1建（构）筑物、管线情况顶管区间顶部为城市快速路华夏大道，车流量特别大、且重型车辆较多。
浅谈顶管施工引起地面沉降的原因及控制
也越大 ， 管道顶进时周围土体便会坍人空隙造成地 面沉降 。这 一 沉降 是 无 法避 免 。但 是 沉 降量 是 可
以减少 的 ， 这就 是要避 免大 角度 纠偏 。
沉降或隆起 。因此 ， 在顶管施工前 ， 一定要进行严
密 的施工组 织设计 。
２４ 触变泥浆造成沉降 ．
顶 管施工 为 了减少 顶 进阻力 ， 在管 道四周压 注
角度 纠偏 。 ３４ 触 变泥浆不 宜太 厚 ， 浆要 均匀 ． 注
坍方 ， 结果土体间留有许多空隙地层受到损失。工
具 管 通过后 ， 次密实 ， 成地面沉 降 ， 就是 常见 再 造 这
的先拱后沉现象。因此要求沉降小的顶管 ， 管道埋 置不能太浅， 置深度最好应大于 ３ 埋 倍的管道外
１ 前言 、
沉降 控制 管， 可以采取局部气压施工或平衡法施 工， 而不应
该采取 敞开 式 挖掘 。又如 在 软 弱土 层 中施 工可 采 用 土 压平衡式 、 挤压式 、 局部 气压等 方式 施工 ， 也不
顶管施 工是地 下管线 非开 挖施 工的一 种 ， 于 对 交通 繁忙 、 口密集 、 面建筑 物众 多 、 人 地 地下 构筑物 和管 线复 杂 的城 市 来说 是 非 常重 要 的。敷 设 新 的 煤气 、 力、 热 电力 、 水 、 水等 地 下 管道 及地 下通 给 排
严格进 行项 目管理 ， 养一 支技 术成熟 的施工 培 队伍， 严格 遵守 操作规 程 。 ３３ 避 免大 角度纠偏 ．
触变泥 浆。一旦施工结束 ， 触变泥浆就 会泥水分 离。因触变泥浆含泥率仅百分之十几 ， 这时 四周的 土体就会向管壁坍落， 造成地面沉降。如果沉降要 求较小 ， 为了消除这一沉降 ， 以在施工后期 ， 可 采用 迟凝泥浆替换触变泥浆。迟凝泥浆的主要成分是 膨润土和水泥， 再加一些掺合料。 ２５ 覆盖层薄造成沉降 ．
关于顶管工程对地面沉降影响的研究
关于顶管工程对地面沉降影响的研究顶管工程是一种常见的地下工程施工方法，在城市建设和基础设施建设中得到广泛应用。
顶管工程对地面沉降会产生一定的影响，引起人们的关注和研究。
本文将围绕着顶管工程对地面沉降的影响展开讨论，探讨其影响机制和影响因素，并对其进行深入分析和研究。
顶管工程是一种通过地下隧道施工方式，顶管机械凭借自身的推进力将管道推入土壤深处，以此来实现管道敷设的方法。
在顶管工程中，由于管道推进和土壤开挖的加压作用，土壤会产生变形和位移，从而导致地面上方的建筑物和土地产生沉降。
具体来说，主要的影响机制包括以下几点：1. 地下土层的挤压和变形：顶管机械在推进时会施加一定的压力在地下土层上，导致土层发生挤压和变形，从而产生土体沉降。
2. 土体周围地层变形传播：在管道施工过程中，地下土体周围的地层也会受到影响，土体的变形会传播到周围的地层，形成一定范围的地面沉降。
3. 地下水位变动：顶管工程会影响地下水位的运动和分布，地下水位的变动也会对土体的稳定性和沉降产生影响，加速了地面的沉降过程。
二、影响因素分析顶管工程对地面沉降的影响是受多种因素影响的，这些因素包括工程施工方式、土体特性、地质构造等多个方面。
下面我们对其中几个主要因素进行分析：1. 顶管工程的施工方式: 不同的顶管工程施工方式会对地下土体产生不同的作用力，从而导致地面沉降的程度也会有所不同。
顶管机械的施工速度和压力大小也会对地面沉降产生一定的影响。
2. 土体特性和地质条件: 不同地区的土体特性和地质条件不同，土层的厚度、土质的密实程度、地下水位等都会对地面沉降产生影响。
一般来说，土质松软的地区其地面沉降会更加显著。
3. 周围环境和建筑物条件: 周围环境和建筑物的条件也是影响地面沉降的重要因素。
如地面上方是否存在建筑物，地下是否有其他地下管线等都会对地面沉降产生一定的影响。
三、顶管工程对地面沉降的研究现状目前，国内外对顶管工程对地面沉降的影响进行了大量的研究，提出了一些行之有效的控制措施和监测方法。
顶管施工引起的地层移动与变形控制研究
顶管施工引起的地层移动与变形控制研究【摘要】近年来，对于已建成的市政道路进行管线铺设时，一般在开挖施工时都需要将交通中断并设置路障，严重影响到行车和施工人员的安全。
所谓的顶管施工，主要是指将砼套管安装到管线需要穿越道路的地方，然后主管线从套管穿越，不会对路面造成破坏和不影响正常交通行驶是顶管施工的主要特点，而且管套能够对道路的主管线起到很好的保护作用，在出现故障以后方便维修。
【关键词】顶管施工；地层变化；控制【中图分类号】TU992.05【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）08-0248-021.顶管施工工艺顶管施工是一种不开挖沟槽而敷设管道的工艺，它运用液压传动产生强大的推力使管道克服土壤摩阻力顶进，故称顶管法。
首先要安置基坑底基础及后靠背，然后进行导轨安装，接着进行承压壁的设置，随后机械能主顶设备的安装，然后对顶管机头进行安装，再进行土方运输设备的安置，最后安放管节进行顶进。
在进行顶进施工时，第一步是对沉井中心线进行测量放样，然后将顶机架和主顶设备安装到位，再使用顶进管机进行顶进；第二步是将下一节管节吊下，通过顶进机顶进管节，将第一节管顶完为止；第三步是将第二节管节吊下，然后拼装管节，如此往复，当顶力接近后背允许顶力，将中继环吊放下来，然后按照上述方法继续顶进，最后出洞，顶管机与管节分离。
在进行顶进施工以前，需要全面检查施工设备，并进行试运转；另外要确保顶管在导轨的中心线、坡度和高程与设计要求相符合。
同时要避免工作井内进入流动性土或地下水，而且要保证具备所有条件以后才能够实施顶进作业。
2.顶管施工引起地基变形分析2.1 工程概况某工程顶管区间长41m，顶管由北向南顶进，并列3孔，顶管间距为2.15m顶管平面、纵断面布置及与2号线隧道位置关系如图1和图2所示。
2号线盾构隧道直径为6m，净间距为7.2m。
顶管上覆土层厚度为3.5m，小于顶管的宽度，属于浅埋顶管隧道。
顶管下部与2号线盾构隧道外轮廓最小间距仅为0.61m。
结构施工过程中的施工沉降与变形控制
结构施工过程中的施工沉降与变形控制在结构施工过程中，施工沉降与变形控制是一个至关重要的问题。
沉降是指土地或建筑物由于不同因素引起的下沉现象，而结构变形则是指建筑各部分之间的相对位移或形状改变。
有效地控制施工沉降与变形，有助于确保建筑物的安全性和使用性，并提高施工效率。
本文将从施工沉降与变形的原因、控制方法和实践案例等方面进行探讨。
一、施工沉降与变形的原因施工沉降与变形的原因有多种，包括土壤压缩、地基沉降、结构负荷、施工振动等因素的综合影响。
首先，土壤压缩是导致施工沉降与变形的主要原因之一。
当施工作业施加在土壤上时，土壤颗粒之间的空隙会被挤压，从而引起土壤的压实和体积变化。
其次，地基沉降也是施工沉降与变形的重要原因。
地基沉降是由于地下水位变化、土壤重力作用、季节性气候变化等因素引起的地基下沉现象。
地基沉降会导致建筑物的整体下沉，从而引起结构的变形和破坏。
此外，结构负荷是施工沉降与变形的另一重要原因。
当建筑物承受外部荷载时，会产生一定的沉降和变形。
特别是在大型结构施工中，荷载的作用会更加明显，需要采取有效措施进行控制。
最后，施工过程中的振动也会对结构沉降和变形产生一定的影响。
振动会引起土壤颗粒的位移和重排，导致土壤的变形和沉降。
因此，在施工过程中需要注意合理控制振动，以减少对结构的影响。
二、施工沉降与变形的控制方法为了控制施工沉降与变形，可以采取多种方法和措施，包括前期勘探与设计、施工工艺优化以及监测与调整等。
首先，前期勘探与设计是确保施工沉降与变形控制的重要环节。
通过地质勘探、地基测量和设计优化等手段，可以对地基工程及结构承载能力进行合理评估和规划，从而减少施工过程中的不确定性和影响。
其次，施工工艺的优化也是控制施工沉降与变形的关键。
通过合理选择施工方法和施工顺序，减少施工荷载集中和变形累积的可能性。
同时，合理使用加固措施和改良技术，提高地基和结构的稳定性和承载能力。
此外，监测与调整也是施工沉降与变形控制的重要手段。
顶管法变形机理及措施
顶管法变形机理及措施1. 顶管法是一种常见的地下管道施工方法，它依靠推进顶管和同时开挖管道的方式进行施工。
2. 在顶管法施工过程中，地下管道周围的土体会承受一定的变形和位移，这可能会导致管道变形和破坏。
3. 顶管法地下管道施工引起的变形主要有沉降、压裂、变形等现象。
4. 土体的松软程度、地下水位、土壤类型等因素都会影响顶管法地下管道施工引起的变形。
5. 为了减少顶管法地下管道施工引起的变形，可以采取一些相应的措施。
6. 在地下管道施工前，对施工区域的土壤进行充分的勘察和分析，有助于预测可能出现的变形情况，从而采取相应的对策。
7. 控制顶管法施工的推进速度和力度，可以减少地下管道周围土体的变形程度。
8. 合理选择和设计顶管法地下管道的支护结构，可以有效减少变形及破坏的风险。
9. 对地下水位进行合理的控制和排水，有利于减小顶管法地下管道施工引起的变形。
10. 在顶管法地下管道施工过程中，持续监测地下管道周围土体的变形情况，及时采取应对措施。
11. 采取合理的管控措施，防止施工震动对地下管道周围土体造成过大影响，从而减少变形风险。
12. 选取合适的施工机械和工具，减小对地下土体的影响，有助于最小化地下管道的变形。
13. 在地下管道施工过程中，保持施工现场的整洁，避免施工废渣和材料对土体稳定性的影响。
14. 加强对施工人员的培训和管理，提高其对顶管法地下管道变形机理及措施的认识和应对能力。
15. 针对不同地质条件及地下管道的特点，制定相应的变形防护方案，提前应对潜在的变形风险。
16. 对地下管道的支护和加固，可以降低变形的可能性，增强管道的稳定性。
17. 对地下管道进行合理的设计和布置，有助于减小顶管法地下管道施工引起的变形。
18. 加强与相关部门的沟通和协调，做好顶管法地下管道施工前的风险评估和预警工作。
19. 定期对地下管道进行检测和维护，保持管道的稳定性和安全性。
20. 通过合理的施工方案，减少地下管道施工引起的土体变形，保障顶管法施工的质量和安全性。
顶管施工中路面隆起处理措施
顶管施工中路面隆起处理措施1.引言1.1 概述随着城市的发展和建设，顶管施工不可避免地会对路面造成一定的冲击和影响。
在顶管施工过程中，由于工程施工需要和土壤挤压等因素的影响，路面可能会出现隆起现象，给道路使用和行车带来一定的困扰和安全隐患。
顶管施工中的路面隆起问题首先需要引起充分的重视。
路面隆起不仅会损坏道路的平整度和平稳性，还会给行车带来颠簸不安全的行驶条件。
尤其对于高速公路、主干道等交通繁忙的路段来说，隆起的路面可能会导致事故发生，给行车和行人带来巨大的安全风险。
为了解决顶管施工中路面隆起的问题，需要采取一系列的处理措施。
这些措施旨在保证施工过程中的施工质量和安全，同时减少对路面的影响，并确保路面的平整度、舒适性和使用寿命。
在实施这些处理措施的过程中，需要考虑路面材料的选用、施工工艺的改进以及施工现场的管理等方面，以便有效地解决顶管施工中路面隆起问题。
只有通过科学合理的处理措施，才能有效地减少路面隆起问题对交通运行和道路安全的影响。
本篇文章将重点介绍顶管施工中的路面隆起问题以及可能采取的处理措施，旨在提供有关方面的参考和借鉴。
通过对已有的经验和实践进行总结与分析，希望能够为相关从业人员提供一些有益的指导，使顶管施工中的路面隆起问题得到更好的解决，从而保障道路交通的安全和顺畅。
文章结构部分的内容可以采用如下写法：1.2 文章结构本文将分为三个主要部分进行讨论：引言、正文和结论。
- 引言部分将首先对话题进行概述，介绍顶管施工中路面隆起处理的重要性，并说明本文的目的。
- 正文部分将由两个小节组成。
首先，我们将阐述路面隆起的原因，包括顶管施工可能导致的因素。
其次，我们将详细介绍顶管施工中的路面隆起处理措施，包括预防和解决措施。
- 结论部分将对全文进行总结，概括讨论的要点和结论。
同时，我们将对未来的研究和发展前景进行展望，为读者提供进一步的思考和研究方向。
通过以上结构，本文将全面展示顶管施工中路面隆起处理的问题，并提供相关处理措施，为读者和从业者提供有益的参考和指导。
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矩形顶管施工引起地面变形控制措施事物往往是正反两方面存在的。
矩形顶管技术解决了在城市密集地区采用非明挖施工减少对城市交通影响的问题，但其施工过程不可避免的对周围环境产生一定的影响，当这种影响较大时会导致建筑物丧失使用功能，道路中断，管线开裂，人身伤亡等。
因此，在实际工程建设中，要将矩形顶管施工引起的地面变形量降到最低阈值。
1 控制开挖面稳定
控制开挖面稳定可降低对层的扰动，是控制地层损失、减小地面变形的有效措施。
保持开挖面稳定是通过土仓压力来平衡开挖面前方压力。
从理论上分析，在管节顶进的过程中，如果密封舱内土压力P 小于所处地层主动土压力PA，即P＜PA 时，开挖面支护力不足，造成地面沉降。
反之，如果密封舱内土压力P 大于所处地层被动土压力为PB，即P＞PB时，开挖面支护力过大，造成地面隆起。
如果把密封舱内土压力控制在PA＜P＜PB 范围内时，可以保持土压平衡。
但是在工程实际操作过程中，尤其是隧道埋深较大时，PA 到PB 的变化范围较大，再者理论计算与实际值之间存在一定范围的误差，所以必须进一步限定P 的范围。
一般密封舱内土压力P设定在静止土压力Po±20KPa 范围内，同时务必保持开挖面前方地面的变形量控制在0～2mm 之间，如果沉降过大应适当调大土压力，反之，隆起过大应适当调小土压力。
同时密封舱内土压力的控制还于运转条
件，如顶进速度、排土量、顶进速度和排土量同时改变等有关，在实际操作中当属顶进速度和排土量同时改变控制土压力的方法最为
理想。
在施工过程中，拼装管节或者增加顶铁时，已顶进的管节会后退。
当顶管机和管节后退时，打破了开挖面的土压平衡，开挖面不能保持稳定，容易造成前方土体的塌陷。
如果不采取有效措施，路基和地下管线的变形量将难以控制。
为此，在前基座的两侧各安装一套防止后退的设施，以控制开挖面的稳定。
2 控制推进速度
推进速度与出土量是影响地面变形的主要因素。
当推进速度过快时，土压力增大，地面会产生隆起，此时需要增加螺旋输送机的转速，提升出土速度，来保持切土量与出土量的均衡，同时适当降低推进速度。
如果推进速度过低，土压力较小，地面会产生沉降，此时需要减小螺旋输送机的转速，降低出土速度，到达切土量与出土量的平衡，同时适当增加推进速度。
由此可见，推进速度和出土量在控制地面变形是两个相辅相成的影响因素。
因此，在工程施工中需要保持切土量与出土量相对平衡，才能控制对管节周围土体的扰动程度和地面变形量的变化，尤其要防止出现出土量过大的现象。
在工程实际操作中，将地表沉降的监测结果及时反馈给顶管机中控室操作人员，从而调整出土量和推进速度，使得地面变形控制在安全合理的范围内。
3 控制同步注浆
同步注浆可以有效的控制因顶管施工引起的地面变形。
可见，在顶管施工过程中，泥浆有非常重要的作用。
主要表现在三个方面：减阻作用，由于顶管管节与周围土体存在接触面，顶进过程相互之间会产生摩擦阻力，注浆后起到润滑作用，减少顶进阻力；填充空隙作用，由于顶管施工工艺本身的特点，管节顶进后与周围土层存在空隙，注浆能很好的充填到这些空隙中；控制地面变形作用，在注浆压力作用下稳定了周围土体，有利于减小地面沉降。
隧道贯通，洞门封堵结束。
对管道外壁进行充填加固，将进行浆液置换。
置换浆液通过管节内注浆孔注入管道外部，置换出原注入的膨润土浆液，提高管道周围土体的强度及不透水性，从而进一步减小土体的变形。
顶管机穿越的地层主要为粉质粘土和粉细砂，地层具有一定透水性，导致泥浆的流失，使形成的泥浆套未达到预期效果。
针对这些特点，施工前应根据地质条件、工程条件等因素，正确选用注浆材料和配合比，形成良好的泥浆套。
本隧道采用超大断面矩形顶管机顶进施工，注浆压力和注浆量也直接影响到摩阻力和地表沉降。
4 控制顶进方向及纠偏
矩形顶管机按照隧道指定的设计线进行顶进是最理想的施工状态，但是顶管机施工是一个复杂的多工序系统，受到自身操作以及外来因素的影响，导致顶进方向发生改变，因此轴线控制是矩形顶管推进的重点控制部分。
施工推进轴线与设计轴线发生偏差，就要进行纠偏，纠偏使一侧土体产生缝隙，另一侧受到挤压，造成地层损失的增加，从而地面变形增大。
因此对纠偏技术提出了更高的标准要求，应
防止出现过大的纠偏。
在顶管推进过程中，纠偏措施应遵循“多测量、多纠偏、缓纠偏”的原则合理控制，这样才能保障顶管推进准确、顺利、安全的施工。
5 其他控制措施
除以上控制措施外，还有其他的控制措施。
施工前控制措施方面：合理设计隧道的管径和隧道的埋深：两者是影响地面变形的重要参数。
如前所述，管径越大，引起地面变形越大，隧道埋置越深，由于土体的呈“拱”效应，对土体影响也将较小，两者的选择是考虑工程投资、功能以及施工环境综合确定的；选择适当的顶管机类型：机械式顶管机主要包括土压平衡式、泥水平衡式、气压平衡式顶管机，不同类型顶管机适合的地层不同，其在施工参数的控制精细度上也存在差异。
应根据不同工程地质条件选择适合的顶管机，本工程选用土压平衡式顶管机推进，施工效果良好。
施工中控制措施方面：进、出洞控制：由于工具管外径小于洞口直径，在工具管进、出洞口的过程会有空隙，地下水、泥砂进入工作井中，引起上部土体发生坍塌，影响结构物的安全。
可以在洞口附近一定范围内采取高压旋喷、注浆、冻结、深井降水等加固措施；管节防水、止水技术：管节防水采用两道防水形式，第一道密封是在两管节之间设置橡胶胀圈，第二道密封是在端面之间注入混凝土浆液，使管节之间形成整体起到防水、止水效果。
如果防水、止水效果不好，一是造成水土流失向隧道内涌水涌泥砂，使地面产生凹陷，二是管节接头存在夹角和错位，在后面的顶进过程造成轴线偏离引起不必要的地层扰动，所以要做好管节接头的密封和连接。
矩形顶管隧道是一个综合的建设工程，控制地面变形的措施不是单一因素决定的，而是各控制措施相互之间配合，将工程的施工对环境的影响降到最小程度。