箱涵顶进工程施工对地表变形的影响因素及控制
混凝土箱涵顶进施工及质量控制措施分析
混凝土箱涵顶进施工及质量控制措施分析摘要：当在建公路从已建铁路、公路路基下面通过时，为加固原有路线，目前普遍采用顶入法施工混凝土箱涵。
由于该方法技术复杂，所以施工质量受到影响，因此本文简单分析了混凝土箱涵顶进施工及质量控制措施。
关键词：混凝土箱涵；顶进施工；质量控制中图分类号： o213.1 文献标识码： a 文章编号：在20世纪70年代，混凝土箱涵顶进施工首先出现在日本，而且发展了很多工法，在70年代末，比利时采用该方法修建地铁车站，到了80年代初，新加坡也采用该方法修建地下通道。
在1994年，美国才首次使用该方法。
顶进法在我国桥涵也有广泛应用。
由于它具有很多优点，并适合我国施工水平，受到铁路、公路、市政等有关部门的普遍欢迎，因此，天津建成多孔地道桥，随后唐山、石家庄、北京、郑州等地先后施工了多座大跨度箱涵，遂使该项施工技术如雨后春笋般迅速在全国各地发展起来。
首先是在大、中城市改建平交道口，逐步发展到铁路和公路沿线的重要道口。
座数逐渐增多，跨度逐渐增大，长度也逐渐增加。
箱涵顶进工艺不断地改进和完善。
顶进箱涵的尺寸由小到大，孔数由单孔、双孔、三孔到四孔连续框架。
由横向分节顶进、纵向分节顶进到四孔整体顶进。
顶部覆土由厚到薄。
箱涵与公路的交角由正交发展到斜交，顶进方法也由顶入法发展到对顶法、顶拉法、牵拉法、中继间法等。
1、顶进法施工工艺流程线路下顶进箱涵有四个施工阶段需要关键控制，依次是开挖工作坑，预制箱涵，线路架空以及箱涵顶进。
如果箱涵所处位置地下水位较高，则在开挖工作坑前需要排水，一般可以使用井点降水，以便于工作坑的开挖和箱涵的顶进施工。
工作坑开挖前先对与箱涵中心线相重合的工作坑中心线进行施放，并在工作坑两侧距坑边一定距离处定基桩，同时开挖线要用白灰进行标记，用挖掘机开挖，人工配合清理，严禁超挖。
工作坑的尺寸除应根据结构尺寸确定外，宜在涵身底板前留适当的空顶长度；在涵身底板后部亦宜留适当的空地，布置后背梁及其他顶进、装运、起吊设备。
涵洞施工质量隐患及防范措施
2、严重通缝
3、片石质量不合格
4、砌体整体性差
1、没有严格按照挤浆法进行砌筑，施工时检查监督不到位。
2、片石没有送检或者送检片石与施工用片石来自不同料场。
3、砂浆没有按照配比拌制，养护不到位，造成砂浆不凝固。
1、加强施工过程中的检查监督。
2、材料进场应加强来源跟踪，施工前应及时送检原材料。
2、防水材料涂刷厚度均匀，卷材粘贴牢固。搭接封口正确。
3、保护层和防水层与防水层粘结要牢固，结合要紧密，厚度要均匀。
4、施工前应进行检查，确定是否达到施工条件。
涵洞施工中的质量隐患及防范措施
工序
质量隐患
分析
防范措施
混凝土
施工
1、混凝土强低于设计要求
2、混凝土外观差
3、钢筋外漏
4、严重跑模
1.混凝土配比设计不合理或者混凝土时按配合比拌制。水泥、砂、石料质量达不到要求。混凝土在养生不到位。
2.振捣不到位或过振、模板表面不光滑、模板接缝不严密、漏浆等
3.保护层的厚度不够，模板安装不正确，钢筋帮扎为按设计要求进行。
3、砂浆拌制时一定要配制计量器具。
4、一段砌体砌筑完成后要及时进行养护。
涵洞防水层施工
1、防水层滑移、翘边、起泡等。
2、保护层疏松、起砂、脱皮等
1、防水层的基层不平整、不清洁、不干燥。
2、涂刷厚度不均匀，卷材粘贴不牢固。搭接封口不正确。
3、保护层和防水层与防水层粘结不牢固，结合不紧密，厚度不均匀。
1、施工前，使防水层的基层平整、清洁、干燥。清油污、杂质、等
4.模板加固不到位，主要受力模板未进行检算。
1、加强施工准备阶段的材料送检、配合比试验工作。加强混凝土拌制时检查监督，严格按照配合比施工，宜设置自动计量记录装置。养生要考虑气候、温差等因素。
顶管施工引起地表竖向变形分析
大于土体的被动土压力，会造成土体的挤压变形，若 附加推力小于土体的主动土压力，则会造成土体的 坍塌。
顶管施工引起总的周边地表竖向变形。计算结果与实际监测结果吻合，顶管施工引起周边地表竖向变
形呈现前方隆起后方沉降的变化规律。
关键词：顶管；地表竖向变形；正面源自加推力；摩擦力；土体损失中图分类号：Ｕ４５５．４７
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２—１１４４（２０１９）０３—０２０８—０４
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｏｉｌＶｅｒｔｉｃａｌＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎＩｎｄｕｃｅｄｂｙＰｉｐｅＪａｃｋｉｎｇＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
城市市政基础建设中，由于路面交通繁忙，人员 密集，地面建（构）筑物及地下管线复杂，敷设新的地 下管道采用以往的开槽方案已经越来越困难，为了 减少对正常活动的干扰以及房屋的拆迁，非开挖施 工已经成为市政管道施工的最佳方案。顶管法是地 下管道非开挖施工的一种，利用主顶油缸或管道间 中继站的推力，把掘进机和管道从工作井内推入土 层并一直顶推到接收井内，其优越性在修建穿越河 流、道路和已有构筑物的地下通道、管道等地下工程 得到体现，但顶管施工也不可避免地造成地面和地 下土体的移动，即沉降和位移。
李庆臻［１］、肖雁征等［２］、曹明明［３］通过分析具体 案例的地表变形情况，探索顶管施工对周围土体变
形影响机理 及 影 响 范 围。吴 大 国 等［４］、高 坤［５］、刘 营［６］、张海生［７］、宋 建 学 等［８］通 过 三 维 数 值 模 拟，探 索顶管引发周围土体变形的主要影响因素，并对实 际项目变 形 提 供 预 测 分 析。 关 永 平［９］、夏 永 发［１０］、 何桥等［１１］通过模拟计算，分析不同土体参数及环境 参数对变形的影响，认为顶管与建筑物水平间距、建 筑物基础埋深以及土体参数是控制变形量的主要参 数。任毅［１２］、刘航军等［１３］通过实际工程案例，探索 地表变形随时间发展情况，认为顶管引发地表变形 分为机头到达前沉降、施工扰动沉降、管土间隙沉降 及土 体 固 结 沉 降 四 个 阶 段。 董 晓 娟 等［１４］、韩 国 良［１５］、潘建立［１６］对前人工作经验进行总结，提出了 刀盘附加推力、摩阻力、注浆压力和土体损失是造成
顶管施工地表变形的影响因素分析
顶管施工地表变形的影响因素分析顶管法工程中，影响地表变形程度和范围的因素较多，大致可分为条件因素和直接因素两类。
条件因素有覆土厚度、地质条件、隧道断面形状和大小等，直接因素有注浆作用、管节与土体间的摩擦力、开挖面失稳等。
各因素对地表变形的影响并不是单独存在的而是相互组合、综合作用的，各因素在不同的顶管工程中的影响程度也不尽相同。
1 施工方法选择的影响由于城市建（构）筑物林立而密集，以及地下各种管道错综复杂，在基础设施的建设过程中，其施工方法的选择受其周边环境的影响。
由于工程建设最主要的影响是地层变形，因此应选择合适的施工方法对地层变形加以控制。
在隧道的开挖中主要采用浅埋暗挖法和明挖法两种工法。
浅埋暗挖法运用在断面尺寸较大的隧道工程，但要求施工范围内不得存有地下水，并且掌子面要有一定的自稳性；明挖法需要在地面交通和环境允许的地方采用。
随着机械制造业的发展，盾构机和顶管机被制造出来，对应的是盾构法和顶管法施工，多在城市地铁工程、管道工程及地下联络线工程中使用。
顶管开挖方式分为人工开挖顶管和机械开挖顶管，机械开挖顶管根据工作原理不同分为土压平衡式顶管机、气压平衡式顶管机和泥水平衡式顶管机。
土压平衡式顶管机工作原理是利用密封舱内土压力与静止土压力和地下水压力保持平衡，适用于粘土、淤泥质粘土、粉质砂土及砂质粉土、细砂、粗砂等地层中施工，特别适用于淤泥和流塑性粘性土；气压平衡式顶管机工作原理是通过作用于临时顶进面的气体压力来保持开挖面平衡，适用于土质、流砂层、淤泥层、卵石层等地下水丰富的地层，特别对淤泥、流砂有很好的适应性。
泥水平衡式顶管机工作原理是使泥水压力与掌子面前方的土压和水压相平衡，保持掌子面稳定，适用于淤泥和粘性土、粉土、砂土、砂砾层，适用地层较广，最适用于粉土和渗透系数较小的砂性土，在地下水压力很高以及变化范围较大的条件下也能适用。
根据各类型顶管机工作原理知，泥水平衡顶管机的泥水压力更易控制，对维持掌子面稳定有利，对地层变形控制更有利。
箱涵顶进质量因素分析与控制方法
关键 词 ： 箱涵 顶进
质 量控 制 因素分析
中 图 分 类 号 ：４ ９ ５ 文 献 标 识 码 ： Ｕ ４ ．２ Ｂ
随着 我 国近 年 来 公 路 、 路 交 通 的不 断 发 展 ， 铁 铁
路 、 路 的改造 往往 需要 增建 或扩 建涵 洞或 立交 框构 ， 公 有时 也 因为城镇 化 的 发展 ， 需要 在 原 有 线 路 下 增设 排 水 涵道 等 。这些建 筑 物施工 的共 同点是需 要在 繁忙 的
参 考 文 献
３ 施 工 体 会
１ 波纹 管安 装 是 预 应力 连 续 梁 悬 浇施 工 的关 键 。 ）
波纹 管是 控制循 环 周期 的主要 因素 ， 加工 质量 好 ， 其 安 装正 确才 能使穿 束 和 张拉 顺 利 进 行 ， 同时 能 保 证 预应 力结 构受 力 ， 证施 工质 量 。 保
收 稿 日期 ：０ ７ １ ．７ 修 回 日期 ： ０ ８０ ．５ ２０ ．２ １ ； ２ ０ —２２
土力学 原理 ， 背景 工程 跨基 纵 断面如 图 １ 示 。 所
作 者 简 介 ： 梅 （９Ｏ ）女 ， 苏 南 通 人 ， 程 师 。 谢 １７ 一 ， 江 工
根据 箱 涵顶 进 的受 力 状 态 ， 用 卸 载 拱 理论 计 算 采
梅 王 雪峰 ，
２４０ ） １２０
２６０ ；２ 江 苏 宜 兴 市 建 设 工 程 安 全 监 督 站 ， 苏 宜 兴 ２０ ３ ． 江
摘 要 ： 南 昌市下 穿铁 路 的排 污箱 涵这 一具 体工程 为 背景 ， 以 详细 分析 了影 响 箱涵顶进 质 量 的各 因素及 其 相互关系， 以及 相应 的控 制 方法 ， 出相 应 的修 正和 调整 方 案 ， 最终 取得 箱 涵顶 进 的理 想状 态。相 关 提 并
顶管施工引起土体变形的原因分析
顶管施工引起土体变形的原因分析对于地下开挖方式来说，通常施工对土体的扰动影响都是三维形态的，顶管施工也不例外，引起土体变形的因素亦相当复杂。
但通常认为顶管施工引起的土体变形的主要原因是为各种地层的损失。
依据Peck 得出的经验公式可知，土体变形主要由最大纵向位移、最大水平位移和变形曲线状三部分组成。
地层损失可分为两种：正常损失和非正常损失。
通常按照规范正常施工的所引起的难以避免的地层损失称为正常损失，例如开挖面剪切作用造成的地层损失、管道空腔造成的地层损失和工具管背土受扰动影响所造成的地层损失等。
针对于正常损失只能通过采取技术措施来减小其对土体变形产生的影响，并不能完全消除。
而当采取一定的技术措施就可以避免的损失称为非正常损失。
例如洞口止水装置失效造成的洞口周围土体塌陷或管节止水圈质量问题造成的顶管周围土体流失等造成的地层损失，在实际施工中应当完全杜绝此类事情的发生。
顶管施工中引起土体变形的原因有以下几个：（1）开挖层的应力状态变化对土体变形的影响顶管法施工过程中因顶推力和摩擦力等作用而使得土体原本的天然平衡状态遭到破坏，使得原状土体经历挤压、剪切、扭曲等复杂的应力路径，从而引起周围土体的变形。
顶管机前方土体不断积聚，就会产生隆起现象；当前方土体未能及时施加支撑时，因土体的应力释放就会导致土体向机头内临空面滑移，从而引起地面沉降。
（2）地层损失对地面沉降的影响地层损失的原因有很多，例如机头泥浆槽的作用宽度、顶管施工轴线偏差，和掘进速度与出土量不协调等。
地层损失主要由四部分组成，分别为实际开挖土体体积、超挖欠挖、地层流失和管周土间的间隙。
（3）管道外周空隙引起的地层损失影响管道外周空隙产生的影响主要体现在四个方面：相邻管节的平整度过大引起的地层损失、触变泥浆失水引起的地层损失、中继环外径与管道外径差异引起的地层损失和工具管外径与管道外径的差异引起的地层损失。
通常顶管管节外径比工具管的外径小 2～4cm，因两者之间管径差，导致工具管顶进过后管节外周会形成一个环形孔洞。
浅谈地道桥顶进施工过程中的变形问题
运营的铁路线下， 补强工作较 为困难 。 现ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ将顶 进 中箱体 会产 生较 大 变形 的各 种原 因
列举如下 ：
１ 、 箱 体 园城 市道 路 交通 需 要 ， 其 横 向宽度 较
大， 造成 结构 横 向刚度较 小 ， 顶 进中易随挖 土误 差 逐步积累变形 。 ２ 、 地 基 土质 较 坚 硬 ， 挖 土误 差不易在 箱 体顶 进时土体被 压缩而消除底板 变形 。 ３ 、 挖 土的随机误 差呈现 结构最不利变形 ， 如底 板中心与底板两侧 出现 反向顶进 的高程误 差等 。 ４ 、 顶 进 施 工中不注 意横 向变 形 的测量 ， 如仅 测箱体 两边 线而 不测中线 ， 而一般顶 进大型箱体 ， 至少应观测三 点的轨 迹 ， 掌 握结构变 形的量 。 ５ 、 底 板 刃脚 设船 头坡 ， 造成 箱体 在 顶 进 时有 爬 坡现 象 ， 如 中部 上爬 ， 两侧 由于超 挖 ， 不爬 或 少
０ ． ７ ｍ。 图２ 为其横断 面示意图。
轨 底
高达一 １ ６ ０ Ｘ １ ０ Ｎ・ ｍ。 如 在 顶 进施 工 期 间 ， 控 制 顶
凝 土三 孔箱 ， 其顶板 厚 ０ ． ７ ｍ， 中墙厚 ０ ． ７ ｍ， 边 墙厚
单位 ： １ ０ ｋ Ｎ． ｍ．
图３刚 架柱 脚变 形的 弯矩 图
（ ｄ ）
图３ 所 示 内力图 可 以看出 ， 此 类刚 架 ， 边 孔 柱 脚 的不 均 匀 沉降 会 产 生很 大 内力 。 根据计 算 ， 刚 架 在恒 载 及 铁 路活 载 作用 下， 顶 板 边 墩 处 弯 矩 在 ＋ ２ ０—一 ３ ０ Ｘ １ ０ Ｎ・ ｍ范 周 内 。 顶 板 中墩 处 弯 矩 最
用顶 入法修建 的立交桥涵 ， 其主体 结构常采用
箱涵顶进施工技术及质量控制浅析
箱涵顶进施工技术及质量控制浅析前言箱涵顶进技术在不影响地面交通的基础上，达到建设地下通道的目的，得到诸多领域的广泛应用。
目前，我国城市地下空间建设与开发正处于快速发展时期，箱涵顶进技术的采用是促进我国地下空间建设与开发的有效措施。
因此，相关企业与单位应充分认识箱涵顶进技术的优越性，掌握箱涵顶进技术的施工技术，做好箱涵顶进技术质量控制工作，充分发挥箱涵顶进技术的作用与价值。
一、箱涵顶进技术阐述箱涵顶进技术主要包括直接顶进技术、管幕顶进技术以及R&C技术。
（一）直接顶进技术图2直接顶进技术直接顶进技术指选择与通道尺寸相近的矩形顶管机，直接开始顶级工程施工。
换言之，在每顶进一段距离的基础上，安装相应的管节，待管顶机进入接收井后，管节随之完成安装。
由于直接顶进技术具有施工速度快、工期短的优势，在国内应用十分广泛，得到诸多行业与领域的认可。
与此同时，若在浅覆土或特殊环境基础上，直接顶进技术则不适用，易造成地面大幅沉降，影响周围环境与交通。
由此可见，应用直接顶进技术时，必须先检验地面覆土，应用直接顶进技术是否合适。
（二）管幕顶进技术管幕顶进技术指在已有管幕的基础上，进行顶进箱涵工程。
在采用单管顶进的前提下，以小型顶管机为基础设备，将钢管顶进拟建的地下通道周围，致使钢管构成管排形状，通过锁口间隙注入适当的止水剂，以达到止水效果。
在完成管排顶进工程的基础上，迫使由钢管构成的结构层形成，其主要作用在于支撑外部荷载，在管幕中间顶进箱涵后，则标志着通道完成。
应用管幕箱涵顶进技术过程中，在管幕基础上构成具有相对刚性的挡土结构，可达到减少对周围土体干扰的目的，从而实现上部结构正常运转的效果。
其中，以形状差异为划分依据，可将管幕分为半圆形管幕与圆形管幕、门字型管幕与口字型管幕。
若箱涵断面偏大，在应用管幕箱涵顶进技术，需借助大功率工具实现土体开挖，达到增加反力的目的，从而降低施工难度。
（三）R&C技术R&C技术指将箱形管幕设置于箱涵外周，达到防护道路以及轨道的效果，使得箱形管幕与设置箱涵外缘处于高度吻合状态，迫使其贯穿与整个施工进程。
箱涵顶进施工质量控制
线 路 加 固 及 验 收 、 现 场 驻 站 防 护 Ｈ线路加固、 拆除 方案
【箱涵顶进、 人员 机械配备 Ｈ 顶进施工方案Ｉ
线路 加固拆除 、 线路沉落整修 、 恢复正常行车速 度
后补刃角、 底板及附属工程施工 Ｐ ・ Ｌ
处理后施工完毕
塞
内侧相隔 ８ ｍ 打入 ４ 眼引渗井 （ 两排） ， 经换浆、 清孔 、 洗 井后， 采用 ３ ～５ ｍ ｉ ｌ ｌ 石屑充填 ， 引渗井随基坑开挖逐步
二二二 ［二二二
图 ２ 注 浆 工 艺 流 程
双 液浆 加 固范 围为桥 体就位 位 置及 两侧 １ ０ ｍ范 围 内， 注浆 深度 为 自路肩 至箱 体底 板 以下 ８ ｍ处 。注 浆直
径６ ０ ０栅 ， 间距 ８ ｏ ０ ～１ ５ ０ ０ ｌ Ｔ ｌ ｒ Ｉ ｌ ， 确 保顶 进 过程 中 路 基稳
力增 大 ， 增 加 了顶 进 困难 。就 位 后 的箱涵 下 沉量 较 大 ，
１ 工 程概 况
天 津市 丽江 道 顶涵 工程 位 于 李港 铁 路 Ｋ １ ＋ ８ ８ ７处 ，
高程和 中线偏 差超 标 ， 难 以保 证顶 进 质量 。所 以 ， 在箱
体 顶进 施 工 中 ， 必 须 针 对箱 体 位 置 处 的地 质 情 况 进 行 加 固处 理 ， 确 保地 基承 载力 满足要 求 。
出现 的堵 塞状 况 ， 进一 步提 高公 路和 铁 路 的运输 能力 ， 在不 影 响铁路 运 输 的情 况下 ，采 取 项进 预 制箱 涵 下 穿 铁路 的 方法 ， 实现 平 交道 口改为 立体 交叉 ， 使公 路 与铁
路 的运营 互不干 扰 。
预制 箱涵 顶 进就 是在 原 平 交道 口位 置 或设 计 公路 与 既有 铁 路 交 叉位 置 ， 采 用预 制 箱 涵 实现 公 、 铁 立交 。 首先 在铁 路 外侧 ，箱 涵按 就 位后 的设计 标 高在 基坑 内 预制 完 成 ，然 后 利用 油压 千 斤 顶等 顶进 设 备推 动箱 涵 向铁 路 线下 设计 位置 移 动并 最 终就 位 ，随 后箱 涵 两侧
浅谈箱涵施工质量问题防治措施
浅谈箱涵施工质量问题防治措施作者：杨生虎李俊来源：《科技视界》2013年第31期【摘要】随着交通运输工程的发展在公路工程施工中现浇混凝土箱涵，尤其一些横向跨度较大的箱式涵洞，施工难度大，技术要求高，施工过程中容易出现一些质量问题。
本文针对混凝土想喊施工中容易出现的质量问题，结合工程实例分析原因并提出防止措施。
【关键词】箱涵；质量分析；施工技术0 引言随着我国现代化经济的发展，私家车数量也越来越多。
导致城市交通建设的发展滞后于汽车业的发展，交通不畅已成为严重影响城市经济发展的重要问题。
而导致交通不畅的一个重要原因是大量的铁路与公路的平交道口造成了大量的堵车问题。
因此，把大量的公路与铁路的平交道口改为立交道口，已成为改善城市交通状况和确保交通安全的一项紧迫而又繁重的任务。
箱涵施工对周边地表的影响范围较大，如箱涵施工过程控制不好，不仅会引起自身水平偏位和竖向偏位，且会引起周边地表的水平位移和沉降，进而导致地表移位、破裂、沉陷或坍塌，因此必须在箱涵施工过程中，实时地监测周边地表的水平位移和沉降，以便在施工过程中出现变形或姿态异常时，能及时分析与预警，使施工单位采取停工、整改、加固、纠偏、调整等措施，将影响和破坏控制在最小范围。
1 箱涵施工质量常见问题1.1 箱涵沉降缝渗水问题造成箱涵沉降缝处渗水的原因有很多，主要包括箱涵沉降缝处混凝土振捣不实，有大的蜂窝或骨料集中现象存在；在混凝土浇筑过程中，沉降缝处橡胶止水带未铺平或模版不牢固，浇筑混凝土时造成止水打褶、弯曲甚至移位。
1.2 箱涵侧墙及地板钢筋位移造成箱涵侧墙及地板钢筋位移的原因包括以下几个方面：1）侧墙高度大，受力筋与水平分布筋直径在自身重力作用下弯曲变形。
2）水平筋、立筋绑扎不牢固，模版刚度不足，浇筑墙体混凝土时使立筋、水平筋移位。
3）由于底板跨度大，加之浇筑底板时，施工人员装料手推车在顶层钢筋网上行走导致其下沉、移位。
1.3 箱涵裂缝问题根据对跨锡澄高速特大桥的监测得到造成裂缝的原因：箱涵混凝土分两次浇筑，底板浇筑后，对施工缝进行凿毛、清理，再绑扎侧墙及顶板钢筋，安装模板。
顶管施工地表变形原因分析
顶管施工地表变形原因分析城市地下空间的开发过程破坏了原有地层环境的平衡，对土体造成了不同程度的影响使其产生变形。
顶管法施工引起的地层位移是三维的，影响因素众多且相互之间的关系复杂，但根据相关研究结果地层变形的主要原因可归结为两个方面：①施工阶段产生的各种地层损失；②扰动土体的再固结。
1 地层损失地层损失是顶管顶进过程中掘进体积与建筑体积之差，通常用地层损失率，即地层损失与理论排土体积比值的百分比表示，来评定隧道施工水平的高低。
地层损失由正地层损失和负地层损失之分，正地层损失引起地表沉降，负地层损失会引起地层土体的挤压变形和地表隆起。
通过查阅相关研究文献和综合顶管施工特点，总结出在施工过程中引起的地层损失主要有以下几个方面产生，分析如下：（1）管节外径四周存在空隙在顶管施工过程中，为了有调整的空间、方便纠偏以及减小管节与地层四周的摩阻力，一般工具管外径比预制管节的外径大 2-4cm，因此工具管开挖后管节外径四周形成环形空隙。
如果不能及时充填泥浆，四周土体会向环形空隙内移动，产生地层损失。
地层损失主要有四个原因产生：①管节和工具管的外径存在尺寸差异；②管节和中继环的外径存在差异；③管节之间的连接平整度质量差造成地层损失；④壁后充填物漏浆造成地层损失。
可知由于施工工艺的原因，造成地层损失在所难免。
（2）顶进面开挖支护力控制顶进面开挖的稳定性通过密封舱内的土仓压力来维持，即使采用了气压、土压或者泥水平衡技术措施来抵消开挖面前方的土压和水压，也很难保持绝对的平衡状态。
地层受到扰动，土体或多或少的发生变形，造成地层损失。
当土仓压力小于土压和水压时，前方土体向工具管内移动，产生地面沉降；当土仓压力大于土压和水压时，前方土体向斜上方移动，产生地面隆起。
（3）工具管四周背土根据顶管法施工的特点可知，在顶管机顶进的过程中采用的是同步注浆技术，即第一管节顶进后开始注浆，因此工具管和四周土体存在接触面。
由于重力和摩擦力的双重存在，工具管四周会粘连一层厚薄不均的土体，使管节四周的间隙变大。
箱涵顶进施工中监理的质量控制与问题分析
浅析顶管施工中引起地表沉降或隆起的原因及控制措施
浅析顶管施工中引起地表沉降或隆起的原因及控制措施摘要：顶管法作为非开挖管道施工技术的一种，可以在不用开挖地表土的情况下将管道铺设完毕，具有无可比拟的优点，其应用也越来越广泛。
但是在顶管施工中不可避免的会破坏管道周围土体原有的平衡，造成地面的沉降，对周围的建筑物造成影响，甚至危及周围建筑物的安全，因此，如何预测和控制地层变形和地面沉降或隆起成为顶管施工需要考虑的主要问题。
关键词：顶管；地表沉降；隆起；控制措施1简述顶管机分类及工作原理1.1顶管机分类目前，在顶管施工中常见的顶管机大体可分为两类，一类为敞开类顶管机，一类为平衡类顶管机。
敞开类顶管机包括：机械式顶管机、挤压式顶管机、人工挖掘顶管机。
平衡类顶管机包括：土压平衡式顶管机、泥水平衡式顶管机、气压平衡式顶管机。
1.2 顶管机工作原理1.2.1 敞开类：1）机械式顶管机就是采用机械掘进的顶管机，比如：小型正、反铲挖掘机、装载机等。
挤压式顶管机是依靠顶力挤压出土的顶管机。
1.2.2 平衡类：现阶段顶管施工中最流行的有三种平衡理论:气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。
1）气压平衡顶管施工就是以一定压力的压缩空气来平衡地下水压力、疏干地下水，从而保持挖掘面稳定的一种顶管施工方法。
2）泥水平衡顶管施工就是采用泥水平衡顶管机进行施工，并利用顶管机泥水仓内的泥水压力来平衡顶管机所处土层中的土压力和地下水压力，同时利用排出的泥水来输送弃土的一种顶管施工工艺。
3）土压平衡顶管工法是利用土压平衡式顶管掘进机进行地下钢筋混凝土管道或其他管道的项进施工工艺。
2引起地表沉降或隆起的原因分析山西综改区小牛线建设工程，φ1200顶管工程全长4028m，管道平均埋深9.7m，管道所处土层为粉细砂土层并且静止水地下水位埋深介于0.6~2.7m之间，地下水类型为孔隙潜水，依据以上条件，最终选用泥水平衡式顶管施工。
2.1 顶管工具管泥水压不足或过大在实际顶管施工中，当顶管机通过土层时，若泥水仓内泥水压不足或过大，则顶进面正前方土体弹塑性变形引起体层沉降或隆起。
顶管施工引起的地表变形分析及对策
施工技术
顶管施工引起 的地表变形分析及对策
徐 宇 （ 湖南城市学 院）
摘 要 ：近年来， 顶管施工技术在国内得到飞速发展， 并广泛运用于城市管道排水工程中， 在顶管施
工过程 中对地表环境的保护 成为一个越来越不能忽视的难题， 因此 ， 对地面变形 的影响 因素和预测方 法进行研究就尤为重要。本 文将在前人研究成果的基础上， 结合顶管施工的实际， 对顶管施工过程 中 的地表变位情况进 行了实时监控 ， 系统地 分析 了引起地表变位的原因， 并提 出了相应的对策 。
体 变形 。掘 进机 项进 过程 当 中 ， 掘进 机 及后 续 管节 与土 以上 。 体之 间有 摩擦 力作 用 ， 管节 受到 的摩 擦 力与 顶管 顶进 的 （） 水 、 压 力 的 作用 下 隧道 衬 砌 产 生变 形 ， 引 ７ 在 土 会 方 向相 反 ， 土体 受到 的摩 阻力 方 向是 与掘 进机 顶进 方 起 小量 的地 层损 失 。 而
重 危及 邻近 建 筑 物 ， 路 路 面和 地 下 管 网 的安 全 ， 道 引起
一
摩 擦 力 是非 常 大 的 ， 能够 引起 土 体 的水 平位 移 ， 进行 了
注 浆 减摩 施 工 工 艺 的顶 管 顶进 过 程 中 ，摩 阻 力 减 少很
多 ， 是仍 然会 引起 土体 的位移 。 但
轴线方 向和 断面布 置 了 １ ８个 地面 沉 降观 察测 点 ，测 点
位 置 如 图 ２所 示 。
３ 顶管施工对地表变形的影响及分析 － ３
一
９ ６
广东建材２１ 年第５ ０１ 期
施工技术
由地表 位 移 曲线可 以看 出 ，地 表 土体 先 隆起 后沉 基 础 上 ， 择 合理 的顶 进路 线 及 机械 设 备 ， 格 控制 各 选 严 降， 当机 头 到达 通 过 测 量 点位 置 时 ， 点 的 竖 向位 移达 项指 数指标 。在项进 过程 中， 该 处理 好 管道接 头及 密封 问
多跨径箱涵顶进施工风险分析及 监控技术研究
多跨径箱涵顶进施工风险分析及监控技术研究多跨径箱涵顶进施工是一项涉及到大规模工程的技术活动。
在这个过程中，涉及到各种风险，因此需要采用各种监控技术来避免风险的发生。
本报告将分析多跨径箱涵顶进施工的风险，并探讨适合的监控技术。
多跨径箱涵顶进施工风险：1. 基础不牢多跨径箱涵的施工需要清理现场并进行整平。
如果基础不牢固和稳定，那么在施工过程中可能会出现各种问题。
2. 坍塌在施工过程中，施工人员可能会聚集在同一区域，这可能导致地面承受过载而发生坍塌。
这种情况尤其危险，因为坍塌也可能会导致人员受伤。
3. 爆破损伤多跨径箱涵顶进施工可能会涉及爆破，如果不妥善进行，可能会造成工人和材料的损伤。
4. 源水扰流在一些施工场地，源水的扰流是一个主要问题。
这可能会影响施工人员的工作，甚至会造成冲走工作区域的材料和设备。
多跨径箱涵顶进施工监控技术：1. 实时视频监控实时视频监控是一种非常常见的监控技术，可以提供工地整体概况。
监控器应该能够捕捉各个施工区域的细节，以及可能存在的危险区域。
2. 声波传感器声波传感器可以检测到地面是否不再稳定，这可以帮助工人采取措施避免地面塌陷或坍塌。
3. 热成像仪热成像仪用于检测各个施工区域中的温度，并确定温度异常是否是由于地面塌陷或其他问题造成的。
4. 风向仪和流量仪风向仪和流量仪用于检测周围环境的条件，这可以帮助工人和管理人员研究源水扰流和其他有关问题。
总结：多跨径箱涵顶进施工的风险不容小觑，如果不妥善处理，可能会导致人员伤亡和工程停滞不前。
对于这种工程，采用适当的监控技术可以帮助您识别关键风险，并采取措施保障施工人员和设备的安全，从而确保长期回报。
大跨径箱涵顶进施工监测及变形控制分析
大跨径箱涵顶进施工监测及变形控制分析摘要：箱涵顶进方式已成为施工方式的重要途径。
由于其高效、快速优势，在工程中得到了广泛的推广和应用。
施工过程中的变形控制和线路运行安全是此类工程设计和施工的重点问题。
具体工作由于水文地质条件、方案、时限和环境保护要求不同，现有工程经验无法利用，许多建筑技术需要改进关键词：箱涵；顶进施工；监测；变形控制；前言：与修建横跨高速公路的桥梁相比，对现有高速公路的影响将会小一些。
此外，高速公路的长度不允许从简单的横梁桥上过桥，在中央分界线上建造，一方面，长时间的工作，在修建之后，影响了高速公路的运行方式，存在着巨大的安全风险。
为了保证箱涵和道路的安全，还必须采取合理措施，对结构和路面进行动态控制，并对监测结果进行实时反馈，并进一步指导后续工作。
一、研究的目由于箱涵顶进施工和既有线路结构相互影响的情况比较复杂，在具体的实施过程中，虽然己有不少成功的案例，积累了一定的经验，但是不同的地质水文条件和施工特点经验不能够简单套用。
因此，必须在总结已有的工程经验和新的研究成果的基础上，紧密结合当前正在进行的箱涵顶进施工穿越既有线路的典型工程，研究箱涵施工和既有线路之间的相互影响，为工程的顺利实施提供决策建议。
与工程工作的例子一起，研究内容不仅具有科学意义，而且决定了工程实践，并在研究类似工作中发挥了重要作用。
二、大跨径箱涵顶进施工监测及变形控制1.工程概况。
既有七龙铁路专用线轨道类型为50kg-25m标准轨，有缝线路，轨枕为Ⅱ型钢筋混凝土枕，每公里1520根。
道路与铁路立体交叉处铁路里程约为K25+894，该段铁路线路为曲线，曲线半径为449m。
既有矿铁线为电气化铁路。
距拟穿越位置南侧约90m处铁路既有为1-6m交通涵，涵内为1-5.0m水泥路。
2.控制措施。
箱涵顶进盖是一种地下工程，是一种将箱涵顶进盖埋在地下的方法，因为环境的复杂性和建筑的复杂性。
与此同时，土方工程不可避免地会引起周围土壤的扰动，使其失去现有的平衡，导致地层脱落，造成油污脱落，排水沟受损，对安全使用车辆造成严重后果。
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类 型 、 进 速 率 、 土位 置 及挖 土 量 、 推 挖 泥浆 套 的形 成
Ｏ 引言
顶 进箱 涵是 解决 道路 横穿 既有 铁路 线 的有效 途
径 之 一 ， 涵顶 进施 工工 艺在 我 国已得 到广 泛应 用 箱
情 况 及注浆 压 力等 密切 相关 。
１１ 挖 土 工况 影响 ．
工 况 ２ ：１ ｍ／Ｏ ｎ 每 次 １ ｉ 顶 进 １ ： ０ ｍ ｌｍｉ ， ０ ｍｎ ０
ｍｍ 再挖 土 ： 后 图１ 为两种 推 进 速 率 下 的地 面 中间测 线 的竖 向
变形 （ 地表 变形 ） 波动 情况 。
顶进速度ｖ Ｏ ＝ｌｍｍ／Ｏ ｎ ｌｍｉ
图 ２ 不 Ｉ 浆 压 力对 地表 变 形 的影 响 司注
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箱涵顶进工程施工对地表变形的影响因素及控制
王 雪 ， 九 红 ， 李 王德 法
（ 西安理 工 大学 ， 西 西安 陕
摘
７ ０４ ） １ ０ ８
要： 随着城 市交通 的发展， 管棚 内顶进箱涵工程变得愈加 重要， 目前的施工工 艺不可避 免对土体 产生扰 在 而
动， 从而产 生沉降， 针对此 问题进行分析， 出在管棚 内顶箱涵顶进对地表 变形 的影响因素及控制方法． 提
关 键 词 ： 涵 顶进 ； 表 变 形 ； 浆 ； 进速 率 箱 地 注 顶 中图 分 类 号 ： ４ ５ Ｕ ５ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：６ ４ ０ ０ （０ ７ ０ — ０ ９ ０ １ ７— ０ ９ ２０ ）４ ０ ５ — ３
素， 并提 出相关 的控制措 施很 有 现实 意义 ．
１ 箱 涵 顶 进对 地 表 变 形 的 影 响 因素
地表 变形 总体 而言 主要是 两个 方 面 ， ： 即 钢管 棚 顶 进 引起 的沉 降 、箱 涵顶 进 引起 的沉 降 以及 由二者
引起 的工后 沉 降 。
反， 为沉降槽反 向的隆起陇。 不管是超挖推进还是欠 挖 推进 ， 箱涵 制作 期 间地 表和管 幕均 为产 生沉 降 ． 在 这 主要是 因 为土体 固结 和泥 浆 流失 引起 的 ，顶 进 刚 结 束 时地 表沉 降速率 很 大 ． 以后逐 渐减 小 ， 在箱 涵 预
渡 钢 的特殊 构造 措施 以及 合理 的施 工方 法等 。
通过 试 验研 究 了顶 进 速率 与 地 表 变形 的关 系 ， 箱涵顶进速率越大 ，则相邻两次顶进时地面隆起段 的竖 向变形 的增 量 就会越 大 ．但 相应 地 面沉 降段 的 竖 向位 移 的增量 则会 较小 。 涵顶 进 速率越 小 ． 箱 则相
箱涵顶 进会 对 地表沉 降产 生较 大 的影 响 ，所 以进 行
箱涵 顶进 ， 表变 形控 制 的好 坏是 施 工成败 的 时，往 往会 对 路 面产 生 较 大 的变形 ， 响既 有线 路 上 行 车安 全 ， 至 中断 行 影 甚 车造 成 巨大 的交通 事 故 ， 以必 须 采取 措 施进 行 控 所 制 。因此， 箱涵顶 进对 地 表沉 降产 生 的影 响的 因 分析
与地 面 竖 向变 形 间 的关 系 ， 用 粘性 土 进 行模 拟 试 采
验 ． ３ 工况 进行 试验 ， 分 种 即选 择３ 速率 和顶进 长度 种 进行 操作 ， 别为 ： 分 工 况 １ ： ０ ｍ ｌｍｉ ， 次 １ ｉ 顶 进 ２ ： ２ ｍ／Ｏ ｎ 每 ０ ｍｎ ０
ｍ ｍ后再 挖 土 ：
（ ） 箱 涵顶 进 中的沉 降 主要 和钢 管 棚 的直径 、 ２ 箱 涵 和管棚 之 间的建 筑空 隙 、 网格 尺寸 、 网格 的布 置
收 稿 日期 ：０ ７ ０ — ８ ２０ —５２
邻两次顶进时地面隆起段 的竖向变形的增量就会越 小 。 以看 出 ， 可 在实 际施 工 中较大 的顶 进 速率 引起 地
作者 简介 ： 王
雪 （９ ３ ）女 ， １８ 一 ， 云南镇雄人 ， 西安理工大学在职硕士研究生 。
电两 力麓毫进一 ５ 脉 ９
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面的变形波动较大 。在实际工程中 ， 应采用较 为合
理 的顶 进 速率 ， 建议 采用 ２ ０ ３ ０ｍｍ ｈ ４ ～ ０ ／。 采用 室 内模 拟试 验 的方 法研究 了箱 涵 推进 速率
制期 内最 大 的沉 降接 近 ２ ｍ，也 是 出现在 箱 涵 切 ０ｍ
口位 置处 。
１２ 顶进 速率 影响 ＿
（）钢 管棚 的沉 降 主要 是顶 进 中地 层损 失 和土 １ 体 扰 动 引起 的 ， 钢管 直 径 、 备类 型 、 浆 与否 密 与 设 注 切 相关 ，合 理采 用顶 进设 备 和注浆 能显 著减 小施 工 期 间沉 降和 工后 沉 降 。 主要采 取 以下技 术 保证 ： 采 ＲＧ Ｓ 激光 诱导 纠偏 系统 、 机头 旋转 控 制措 施 、 采用 过
通过 试 验 和 实测 管 幕 及地 表 变 形 规律 表 明 ： 网 格 内超 挖 推进 必 然 引起 地 表 和 管 幕 较 大 的沉 降 变 形 ， 网格 内挤 土 推进 则会 引起 地表 和管 幕 隆起 。 而 对 于 实 测 沉 降 而 言 ， 降 范 围约 为 １ 对 于 挤 土 推 沉 ５ｍ： 进， 网格切 口附近 隆起最 大 ， 由于受到 注浆 和挖 土 的 影 响 。 起 范 围 明 显 的 规 律 性 ， 在 １ ２ 隆 约 ０ｍ到 ０ｍ之 间 。箱 涵 推进施 工 中 ，钢管幕 的变形 量 与地 表不 同 步 ， 表 的隆起 量 小 于管 幕 ， 地 而沉 降 量 则 大 于管 幕 ． 这 主要是上 覆 土体 固结 量较 大 引起 的。 般而 言 ， 一 箱 涵 超 挖推 进 时 ， 表产 生横 向沉 降槽 ， 地 而挤 土推 进 相