顶管施工中的泥浆技术
简述顶管工程中的触变泥浆的使用
简述顶管工程中的触变泥浆的使用【摘要】在给排水工程施工中，顶管是不开槽铺设地下管道的施工方法之一,多年来已被广泛采用。
但由于后背及管道受压强度有一定限制,因此顶进长度一般只能有限，在实际施工中，通过触变泥浆可以减少顶力，增加一次顶进的长度。
标签给排水工程；顶管工程；触变泥浆；减阻1 工程概况安栏排水泵站工程设计排涝量为10m3/s，地址位于新泰安市场附近的一片空地上，距旧泵站约200m，新泵站建成后将九曲河水通过泵站及泰安路覆盖下的暗渠排出。
本工程D1000混凝土顶管总长255米，从WA1～WA3号井。
单节顶进长度平均约80多米。
管材：顶管用管材均采用钢筋混凝土顶管，橡胶圈止水。
本工程顶管长度约为255m，根据设计图纸及施工现场的具体情况，在检查井位置设置工作井。
工作井采用逆筑法施工。
污水管管内底标高为-0.153～-0.1m，地面标高约2.7m，所以基坑开挖深度为2.853m，工作井为矩形，壁厚40cm，矩形断面内尺寸为6.5m×4.5m。
在顶管过程中，采用在管节四周注触变泥浆，减少顶力。
工程较顺利的完成。
2 触变泥浆和泥浆系统概述所谓触变泥浆，是膨润土分散在水中，其片状颗粒表面带负电荷，端头带正电荷。
如膨润土的含量足够多，则颗粒之间的电键使分散系形成一种机械结构，膨润土水溶液呈固体状态，一经触动（摇晃、搅拌、振动或通过超声波、电流）、颗粒之间的电键即遭到破坏，膨润土水溶液就随之变为流体状态。
如果外界因素停止作用，水溶液又变作固体状态。
该特性称作触变性，该水溶液称为触变泥浆。
泥浆系统有二个作用：第一：送走被掘进产生的渣土和平衡地下水。
泥浆系统是由密封的管道组成，通过机头循环，形成泥浆混合物，由排泥管送走，最后沉淀在地面上的泥浆池内，泥浆通过众多的排泥泵被排出。
再由进水泵进水送入机头，排泥由变速的排泥泵进行控制。
机坑旁通装置可控制进排泥浆的速度、方向，以防止泥渣堵塞管道，淤积现场。
当挖粘土时，可能使普通粘土，有一定的粘合度，可以直接将泥浆排入泥浆池内，但是当挖沙土时，泥浆中必须添加一定的粘合剂（如膨润土等）以增加泥浆粘度，以达到排渣的最终目的。
泥水平衡法顶管施工工法
泥水平衡法顶管施工工法泥水平衡法顶管施工工法是一种常用的地下管道施工技术，具有诸多优点。
本文将就该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例进行详细介绍。
一、前言泥水平衡法顶管施工工法是一种应用较广的地下管道施工技术，它采用了泥浆作为施工中的平衡介质，克服了传统顶管的一些不足之处，被广泛应用于城市地下管线建设和修复工程。
二、工法特点泥水平衡法顶管施工工法具有以下特点：1. 施工过程中无需开挖大面积的地面，能够最大限度地减少对周围环境的影响。
2. 适用于各种地质条件，如坚硬地层、软土地层和水下工程等。
3. 可以施工较长距离的管道，提高了施工效率。
4. 施工过程中无需大量的人工，减少了劳动力成本。
5. 施工过程中可控性较强，能够实时调整施工参数，确保施工质量。
三、适应范围泥水平衡法顶管施工工法适用于各类地下管道的建设和修复，特别是以下情况：1. 城市地下管道建设，如给水管道、排水管道、燃气管道等。
2. 河道、湖泊、海域等水下管道建设。
3. 土地利用有限的地区，如市区环境下的地下管道建设。
4. 复杂地质条件下，如软土层、淤泥层等。
四、工艺原理泥水平衡法顶管施工工法的工艺原理是通过对施工工法与实际工程之间的联系进行分析，采取一系列的技术措施，使施工过程达到理想的效果。
其中，主要包括以下几个方面：1. 施工前的地质勘测和设计，确保施工过程的安全和稳定。
2. 选择合适的泥浆配方，根据地质条件和施工要求调整泥浆的比例和成分。
3. 采用合适的顶进推力和管道阻力，在施工过程中维持泥浆的平衡状态。
4. 控制施工速度和施工准确度，确保施工过程的质量和精度。
5. 施工过程中的监测和调整，对施工参数进行及时调整，保证施工过程的稳定。
五、施工工艺泥水平衡法顶管施工工艺主要包括以下几个阶段：1. 施工准备：进行地质勘测和设计，确定施工参数和泥浆配方，准备好所需的机具设备。
泥水平衡顶管技术
泥水平衡顶管技术泥水平衡顶管技术是一种非常先进的地下施工方法，它主要用于在城市地区的街道和广场等繁忙的区域进行隧道建设。
这种施工方法的特点是通过控制平衡管中的泥浆压力来平衡地面和隧道之间的压力差，从而确保地面安全稳定，同时也可以减少对周围环境的影响。
泥水平衡顶管技术是在20世纪60年代初期发展起来的，它是在传统的盾构隧道施工方法的基础上进行改进和完善的。
在传统的盾构隧道施工方法中，通过盾构机在地下挖掘隧道，然后在周围注入混凝土，最后来达到支撑隧道的目的。
这种方法需要大量的土方开挖和混凝土灌注，而且对周围环境的影响也比较大。
而泥水平衡顶管技术则巧妙地利用了泥浆来代替传统的混凝土，从而减少了对周围环境的影响，同时也能大大降低工程的成本。
泥水平衡顶管技术的工作原理是：先将泥浆注入平衡管，使其充满整个管道，然后开挖顶管。
由于泥浆的密度比土要大，因此可以起到支撑管道的作用。
在开挖过程中，通过控制泥浆的流量，调节泥浆中的压力，从而控制地下隧道和地面之间的压力差。
当隧道开挖到一定深度时，再利用尾部掘进机把泥浆和碎石从管道中排出，然后再注入新的泥浆，继续进行隧道开挖。
如此往复，直到隧道开挖完成。
泥水平衡顶管技术具有很多优点。
它可以保证地面稳定，减少了对周围环境的影响，因此非常适用于建设城市地区的隧道。
由于采用泥浆来支撑管道，因此可以适应各种地层条件，包括软土、沙土、砾石和基岩等。
泥水平衡顶管技术的工作效率非常高，在一定的工期内可以开挖更长的隧道，节约了时间和成本。
虽然泥水平衡顶管技术的优点很多，但是也存在一些缺点。
由于需要泥浆带动尾部掘进机进行清理，因此造成了排水和处理泥浆的问题。
泥水平衡顶管技术需要严格控制泥浆的流量和压力，需要非常精密的设备和技术，从而增加了施工的难度和成本。
由于泥水平衡顶管技术的开挖范围较小，无法适应大范围的工程建设需求。
为了应对泥水平衡顶管技术存在的一些缺陷，相关产业链不断进行创新和完善，以提高施工效率和降低成本。
顶管施工创新点总结
顶管施工创新点总结
一、新型管材应用
在顶管施工中，新型管材的应用是创新点之一。
传统的顶管材料多为混凝土或钢管，但新型管材如HDPE、PVC等高分子材料，具有轻质、高强、耐腐蚀等特点，可以大大提高顶管的施工效率和管道的使用寿命。
二、自动化顶进系统
随着自动化技术的发展，顶管施工中的顶进系统也逐渐实现自动化。
通过引入自动化控制系统，可以精确控制顶管的顶进方向和深度，提高施工精度和效率，减少人为因素对施工质量的影响。
三、泥浆减阻技术
在顶管施工过程中，泥浆减阻是关键技术之一。
通过优化泥浆配比和注入工艺，可以有效降低顶管过程中的摩擦阻力，减少顶进阻力，提高施工效率。
四、管道接口优化
管道接口的优化也是顶管施工中的重要创新点。
通过改进管道接口的设计和材料，可以提高管道的密封性和连接强度，降低渗漏风险，提高管道的安全性和使用寿命。
五、信息化监控管理
信息化监控管理是顶管施工中新兴的技术手段。
通过引入信息化管理系统，可以实时监测顶管施工过程中的各项参数，如顶进深度、
管道压力、泥浆流量等，实现施工过程的实时监控和数据化管理，提高施工质量和安全性。
六、工法工艺改进
在顶管施工中，工法工艺的改进也是创新点之一。
通过优化施工工艺和方法，可以提高施工效率和质量，减少施工成本和资源消耗。
例如，采用中继间技术可以延长顶进距离，减少顶进过程中的中继间设置数量，提高施工效率。
七、环境保护措施
在顶管施工中，环境保护是重要的考量因素。
通过采取一系列环境保护措施，如控制泥浆排放、减少噪声和振动等，可以降低施工对周边环境的影响，实现绿色施工。
泥浆平衡顶管
泥浆平衡顶管泥浆平衡顶管技术是一种现代化的非开挖管道施工方法，以其独特的技术优势和广泛的应用领域，在城市建设和基础设施改造中发挥着越来越重要的作用。
该技术通过泥浆压力来平衡土压力和地下水压力，从而实现管道的非开挖铺设。
本文将对泥浆平衡顶管技术的原理、特点、应用以及发展趋势进行详细阐述。
一、泥浆平衡顶管技术的原理泥浆平衡顶管技术是利用泥浆作为支护介质，通过调整泥浆压力来平衡开挖面的土压力和地下水压力，保证开挖面的稳定。
同时，借助顶进设备将管道顶入土层，实现管道的非开挖铺设。
在施工过程中，泥浆不仅起到支护作用，还能有效携带开挖产生的土渣，通过泥浆循环系统将土渣排出，保证施工的顺利进行。
二、泥浆平衡顶管技术的特点1. 环保性：泥浆平衡顶管技术无需大面积开挖，减少了对环境的破坏和污染，符合绿色施工的理念。
2. 高效性：该技术施工速度快，工期短，能够迅速完成管道铺设任务，提高工程效率。
3. 安全性：泥浆平衡作用能够有效控制开挖面的变形和坍塌风险，保证施工的安全进行。
4. 适用性广：泥浆平衡顶管技术适用于各种地质条件和管道直径，具有广泛的应用前景。
三、泥浆平衡顶管技术的应用泥浆平衡顶管技术在城市建设和基础设施改造中得到了广泛应用，主要涉及以下几个方面：1. 市政排水管道：城市排水系统是城市基础设施的重要组成部分，泥浆平衡顶管技术能够高效、安全地完成排水管道的铺设任务。
2. 燃气管道：随着城市燃气化进程的加快，燃气管道铺设需求不断增加。
泥浆平衡顶管技术能够满足燃气管道的高标准施工要求。
3. 电力隧道：电力隧道是城市电力输送的重要通道，泥浆平衡顶管技术为电力隧道的建设提供了有力支持。
4. 其他领域：此外，泥浆平衡顶管技术还广泛应用于通讯、热力、自来水等领域，为城市基础设施建设提供了有力保障。
四、泥浆平衡顶管技术的发展趋势随着科技的不断进步和施工工艺的不断完善，泥浆平衡顶管技术将呈现出以下发展趋势：1. 自动化和智能化：未来泥浆平衡顶管设备将向自动化和智能化方向发展，提高施工精度和效率，降低人工成本。
泥水平衡顶管施工工法
泥水平衡顶管施工工法一、引言泥水平衡顶管施工工法是一种常用的地下工程施工方法，主要用于城市地下管道、隧道和地下通道等工程的建设。
该工法通过控制土层的沉降和进度，保证地面及地下结构的稳定性，同时减少对周围环境的影响。
本文将从施工工法的原理、步骤和应用范围等方面进行详细介绍。
二、泥水平衡顶管施工工法的原理泥水平衡顶管施工工法是指在施工过程中通过控制土层的沉降与推进速度之间的平衡，使地面和地下结构保持稳定。
其主要原理如下：1. 泥水平衡：在施工过程中，通过在管道顶部注入特制的泥浆，形成一个稳定的泥浆溶胶层。
这个泥浆溶胶层与周围土层之间形成水平力的平衡，从而有效控制土层的沉降。
2. 钢管推进：通过机械设备将顶管推进到设计位置，并在管道后方进行扩孔和排水操作。
这样可以保持土体的湿度和稳定性，避免管道施工过程中的净土坍塌。
三、泥水平衡顶管施工工法的步骤泥水平衡顶管施工工法包括以下几个主要步骤：1. 现场准备：施工前需要对施工区域进行调查和勘测，确保顶管轨道的设计和施工区域的稳定性。
同时还需要准备好所需的设备和材料。
2. 泥浆处理：在施工现场建立泥浆处理系统，用于处理需要注入顶管的泥浆。
泥浆需要具备一定的黏性和稳定性，以保证泥浆溶胶层的形成和土层的平衡。
3. 顶管推进：使用推进机械将顶管逐渐推进到设计位置。
在推进过程中需要进行土层的探测和监测，以确保土层的稳定性和管道的安全推进。
4. 泥水平衡控制：在管道顶部注入泥浆，形成泥浆溶胶层。
同时需要控制泥浆注入的压力和速度，以维持泥水平衡，确保土层的平稳沉降。
5. 排水和扩孔：施工完成后，需要进行排水和扩孔操作，以保持管道周围土壤的稳定和湿度。
排水和扩孔操作可以有效减少土层沉降的时间，并避免管道的冲击负荷。
四、泥水平衡顶管施工工法的应用范围泥水平衡顶管施工工法广泛应用于城市地下管道、隧道和地下通道等建设项目中。
具体应用范围包括但不限于：1. 城市排水管道：在城市排水工程中，通过泥水平衡顶管施工工法可以实现快速、高效而不破坏地面交通的施工。
顶管施工泥浆置换注浆安全技术交底
3.3.7、掘进出来的土方用容器吊运出竖井，堆放至指定地点存放，并安排人员用防尘网苫盖严密；
3.3.8、施工现场满足扬尘控要求；
3.3.9、注浆作业前由项目部专人带上防护设备进洞监测洞内有毒有害气体及氧含量是否满足作业条件要求，经过检测合格，并在进入竖井公示牌上公示后，方准作业人员进入竖井；
1.4.1、施工用水、用电接入现场且确保安全；
2、施工技术要求和质量标准
2.1、注浆工艺流程
顶管段双线顶管完成，进出洞管道外侧缝隙填塞严密---安装注浆设备---连接注浆管道及注浆孔连接---搅拌水泥成浆液---检查注浆机压力表完好状态---检查注浆管路密封情况---开始注浆，随时关注注浆压力值---注浆完成一根管道再转入下一根管道注浆---检查注浆状态，发现前端管道上方注浆孔出浆液即合格---关闭注浆机，关闭注浆阀门，保持注浆压力---由一侧向另一侧按照管道注浆孔连续注浆---检查---结束注浆---复拧注浆孔丝堵。
3.3.12、竖井、注浆管道内配置通风设备时，采用大功率新风机送风，每小时送风量不小于规定风量，主要依据洞内氧含量确定，必须满足氧含量不得低于19.5；
3.3.13、干燥竖井及管道内照明采用24V或32V低压照明系统，如竖井内、管道内有积水必须采用12V低压安全电压照明，采用低压变压器配电箱，接入线缆，固定于管道侧面，采用绝缘方式固定；
22施工技术要求和质量标准21注浆工艺流程顶管段双线顶管完成进出洞管道外侧缝隙填塞严密安装注浆设备连接注浆管道及注浆孔连接搅拌水泥成浆液检查注浆机压力表完好状态检查注浆管路密封情况开始注浆随时关注注浆压力值注浆完成一根管道再转入下一根管道注浆检查注浆状态发现前端管道上方注浆孔出浆液即合格关闭注浆机关闭注浆阀门保持注浆压力由一侧向另一侧按照管道注浆孔连续注浆检查结束注浆复拧注浆孔丝堵
顶管过程中触变泥浆减阻的原理及应用_邱跃然
2012S upple me nt （1）（May.）Vol.3现代顶管施工中，浆液的作用越来越重要。
其作用主要包括：①减阻：浆液可将顶进管道与土体之间的干摩擦转换为液体摩擦，从而减少顶进摩阻力；②填补：浆液可填补施工时管道与土体之间产生的空隙；③支撑：在注浆的压力下，可减少土体变形，使管洞变得稳定。
应用触变泥浆已经成为一个普遍且有效的减阻方法。
1工程概况由北京市公路桥梁建设集团有限公司三分公司承建的天水大街污水工程位于大兴区生物医药基地内，是大兴新城规划的重要组成部分。
该工程北起天河西路，南至魏永路，承接黄良路的污水后，汇入天堂河污水处理厂，全长3191m 。
其污水干管采用覫2400mm 钢筋混凝土钢承口（Ⅲ级）管材，橡胶圈接口，管底埋深9～10m 。
该工程顶管为天水大街与永大路、永兴路、永旺路、庆丰路、华佗路相交道路内污水顶管工程，每段顶程约60m ，共573m ，采用手掘式顶管。
2地层条件拟建场地表层为厚度约0.40～3.30m 的人工建筑土层（Qme ），包括房渣土（A ）①层，粉土质砂填土（SM ）、含细粒土砂填土（SF ）①1层，低液限黏土填土（CL ）①2层及碎石填土（O ）①3层。
人工建筑土层中含有砖块、灰渣等，土质不均匀，工程性质差。
人工建筑土层以下分布厚度不均的新近沉积层，包括低液限黏土CL ②层，粉土质砂SM 、含细粒土砂SF ②1层，粉土质砂SM 、含细粒土砂SF ②2层（局部夹有级配不良砂SP ），粉土质砂SM ②3层，低液限粉土ML ②4层及低液限黏土CL ③层。
新近沉积层分布厚度、土质不均，主要为中～中高压缩性土。
新近沉积层以下为第四纪沉积的低液限黏土CL ④层、低液限黏土CL ⑤层及低液限粉土ML ⑤1层、低液限黏土CL ⑥层及级配良好砂SW ⑥1层。
该工程施工地层为砂土层与黏土层分层处，其顶管位置及地层关系见图1。
顶管过程中触变泥浆减阻的原理及应用邱跃然1，李晓明2（1.北京市公路桥梁建设集团有限公司三分公司，北京100072；2.北京兴创投资有限公司，北京102699）摘要：现代顶管施工过程中会产生2种阻力，第1种是顶管机的迎面阻力，当顶管的管径、地层、埋设深度确定以后，其迎面阻力往往是定值；第2种是管外壁与土体之间的摩阻力，理论上该值是与顶进长度呈线性递增的，但由于目前顶管都采用注浆减阻工艺，因此管外壁的摩阻力很大程度上取决于注浆效果的好坏。
顶管中轴线上方冒浆处理
顶管中轴线上方冒浆处理
顶管中轴线上方冒浆处理是指在顶管施工过程中，当顶管与地表之间存在空隙或孔洞时，通过向空隙或孔洞中注入浆液来填充和加固。
冒浆处理可以确保顶管与周围土体紧密接触，提高顶管的承载能力和稳定性。
冒浆处理通常需要以下步骤：
1. 在顶管施工过程中，发现空隙或孔洞后，需要首先清理空隙或孔洞内部的杂物和泥浆。
2. 准备好适当的注浆材料，常见的有水泥浆、聚氨酯浆等。
3. 利用注浆设备将注浆材料注入到空隙或孔洞中，需要控制注浆的速度和压力，确保浆液能够充分填充空隙，并且能够渗透到周围土体中。
4. 注浆完毕后，需要等待一定的时间让注浆材料充分固化和硬化。
5. 在冒浆处理完毕后，需要进行相应的检测和验收，确保处理效果符合要求。
冒浆处理可以有效地填充顶管与地表之间的空隙，提高顶管的承载能力和稳定性，减少地面沉降和地表沉降等问题的发生，保护周围地下结构的安全。
泥水平衡顶管技术
泥水平衡顶管技术泥水平衡顶管技术是一种新型地下管道施工技术，其主要原理是在地下隧道内注入泥浆，并控制泥浆压力与周围土壤压力相平衡，以保证在不破坏地下建筑物和地下管道的情况下推进隧道并安装管道。
本文将介绍泥水平衡顶管技术的原理、施工过程和适用范围。
一、原理泥水平衡顶管技术的原理主要是依靠注入泥浆来控制周围土壤的压力，以便安全地推进地下隧道和安装管道。
具体来说，施工人员先在隧道前方钻探一个或多个钻孔，并注入泥浆，然后通过压力控制系统控制泥浆压力，使其与周围土壤的压力相平衡。
这样，就可以避免土壤塌方的情况出现，同时也保证了地下建筑物和管道的安全。
二、施工过程泥水平衡顶管技术的施工过程主要分为以下几步：1. 钻探钻孔。
在隧道前方钻探一个或多个钻孔，用于注入泥浆。
2. 注入泥浆。
把泥浆注入钻孔，然后通过压力控制系统控制泥浆的压力，使其与周围土壤的压力相平衡。
3. 推进隧道。
在泥浆的作用下，利用推进机械推进地下隧道。
4. 安装管道。
在推进隧道的过程中，安装管道到位。
5. 固化管道。
在管道到位后，进行灌浆、封口等工艺，固化管道。
三、适用范围泥水平衡顶管技术适用于以下情况：1. 要施工深度较大的地下隧道或管道。
2. 隧道或管道周围有复杂的地质情况，如岩石、软土、土层交界等。
3. 需要保证周围地下建筑物或管道的安全性。
4. 管道长度较长，需要快速、高效地施工。
综上所述，泥水平衡顶管技术是一种能够保证地下建筑物和管道安全的新型地下管道施工技术。
在施工难度较大、环境复杂的情况下，其优势得到了充分的发挥。
浅谈矩形顶管顶进注浆技术要点
浅谈矩形顶管顶进注浆技术要点摘要：在城市地下管网的建设中,采用非开挖技术铺设管道不影响地面交通并可穿越河流、建筑物等障碍,近年来得到迅猛发展。
泥水平衡顶管技术作为一种非开挖技术,也得到快速发展,其主要优点是：适用土质范围比较广、可有效保持挖掘面的稳定、总推力比较小、适于长距离顶管、作业面安全、泥水输送弃土的作业连续进行、施工进度较快。
关键词：泥水平衡；顶管；注浆；沉降控制本工程拟建的通道位于深圳地铁九号线梅景站南端，横跨北环大道，北环大道为双向12车道的主干道。
通道采用顶管法施工，长度为105m，通道截面的外包尺寸7.7m×4.5m（宽度为7.7m，高度为4.5m），通道覆土深度为9m。
穿越的土质主要为粉质粘土。
1.泥水平衡顶管施工工艺泥水平衡顶管的工艺流程：工作井制作→测量放样→井下导轨机架、液压系统、止水圈等设备的安装→地面辅助设施安装→顶管机头吊装就位→激光经纬仪安装→整套系统调试→顶管机头出工作坑→正常顶进→顶管机头进接收井→清理,撤出工地。
泥水平衡顶管系统共分八大系统：①掘进机；②进排泥系统；③泥水处理系统；④主顶系统；⑤测量系统；⑥供电系统；⑦吊装系统；⑧洞口止水圈、基坑导轨等辅助系统。
2.注浆设备及管路选择适宜的注浆设备是注浆减阻成功的根本保障。
现在使用的顶管注浆设备有往复活塞式注浆泵、螺杆泵及胶管泵等；使用最多的则是螺杆泵。
它无脉动、自吸能力强、压力均匀平稳,缺点是不能通过较大颗粒及尖锐杂质,且不能在无浆液的情况下干转。
注浆孔一般按90°或120°设计成4个或3个，采取点式注浆。
注浆管路分为总管和支管：总管采用Φ40钢管，以减小浆在管中的阻力，距离短时可用胶管；支管用Φ25胶管。
在每根支管与总管连接处应设置1个球阀。
2.1注浆控制注浆原则：先压后顶,随顶随压,及时补浆。
注浆控制包括：注浆量、注浆压力和注浆速度。
注浆量是注浆减摩中重要的技术指标,它反映的是顶管的长度和浆膜厚度的量化关系。
浅析长距离顶管过程中触变泥浆技术应用研究
浅析长距离顶管过程中触变泥浆技术应用研究在长距离顶管工程中，使用触变泥浆技术可减小单位长度顶管顶力，对控制工程投资、提高建设效率具有重要意义。
本文结合昆明市某排水工程顶管案例，对顶管工程触变泥浆作用机理进行研究，对比分析了在优化工艺条件下触变泥浆对顶力的影响，得出触变泥浆技术对减小顶管顶力具有关键作用的结论。
标签：顶管;触变泥浆;顶力;减阻1 工程概况昆明市环湖东路转输通道工程全长约4.831km，共设置14座沉井，13个顶管段。
本工程采用泥水平衡顶管机作业，顶管机头直径为3.1m，管道外径为3m。
顶管层埋深在13.5～15.8m，管线范围内地质情况主要为粉砂层，局部为中密黏土，呈层状分布。
工程区域地下水位为地表以下0～4.5m。
2 顶管工程触变泥浆作用机理在大直径顶管施工中，顶管机头的直径一般会比管道直径大30～50mm，导致管道与土体之间有一定空隙，在空隙中注入减阻材料，如泥浆、膨润土等，可有效减小管道与土体之间的摩阻力，从而减小顶管总顶力，这是触变泥浆技术的基本原理。
膨润土是制作触变泥浆最常用的材料，膨润土的主要成分是一种叫蒙脱土的粘土矿物。
膨润土具有两个主要特性：一是遇水膨胀特性，二是膨润土悬浮液的触变性，即悬浮液静止时结成凝胶，一旦运动起来则变成溶胶。
这决定了触变泥浆在顶管施工中具有填充、支撑和润滑作用[1]。
3 理论顶力计算目前国内外提出了许多顶管顶力计算公式，现行的顶力计算公式是在假设管轴线不偏移的基础上建立的。
由于本工程管轴线平均坡比是万分之五，近乎水平，且顶进过程中采用触变泥浆技术，符合公式适用条件。
根据《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246：2008），泥水平衡式顶管顶力计算理论公式如下：F=πD_1 Lf_k+N_F （1-1）N_F=π/4 D_g γ_s H_s （1-2）式中：F—总顶力标准值（kN）;D_1—管道外径（m）;L—管道设计顶进长度（m）;f_k—管道外壁与土体的平均摩阻力（kN/m2）;N_F—顶管机迎面阻力（kN）;D_g—顶管机外径（m）;γ_s—土的重度（kN/m3）;H_s—覆盖层厚度（m）。
泥水平衡顶管的施工原理
泥水平衡顶管的施工原理泥水平衡顶管是一种常用于城市地下工程的施工技术，它通过控制泥浆的压力和流量，使得泥浆在地下进行平衡，从而保持地表的稳定性。
这种施工原理可以用以下三个方面来解释。
泥水平衡顶管施工原理涉及到泥浆的控制。
泥浆是由水和土壤颗粒混合而成的悬浮液体，具有一定的黏稠性。
在施工过程中，泥浆被注入到顶管中，通过管道传输到施工现场。
控制泥浆的压力和流量是保证施工顺利进行的关键。
在地下施工中，顶管的重要作用是支撑地表，防止地表塌陷。
而泥浆的流动性和黏稠性则能够提供额外的支撑力，使得地表能够保持稳定。
泥水平衡顶管施工原理还涉及到顶管的控制。
顶管是用于在地下进行施工的管道，它具有一定的强度和稳定性。
在施工过程中，顶管需要沿着预定的路径进行推进，并且保持与地表的平衡。
为了实现这一点，施工人员需要通过控制泥浆的压力和流量来调整顶管的位置和姿态，使其与地表保持平衡。
这种控制可以通过泥浆注入和排出的方式来实现，以确保顶管在地下施工过程中的稳定性。
泥水平衡顶管施工原理还涉及到地下环境的控制。
地下环境的控制是保证顶管施工顺利进行的基础。
在地下施工中，存在着各种各样的地下水、土壤和岩石等，它们对顶管的稳定性和施工效果都会产生影响。
为了解决这些问题，施工人员需要对地下环境进行详细的调查和分析，并采取相应的措施来控制地下水位、土壤稳定性和岩石坚硬度等因素。
通过合理控制地下环境，可以保证顶管施工的安全性和有效性。
泥水平衡顶管的施工原理涉及到泥浆的控制、顶管的控制和地下环境的控制。
通过合理控制这些因素，可以保证地下工程的顺利进行，并确保地表的稳定性。
这种施工原理在城市地下工程中得到了广泛应用，成为一种重要的施工技术。
通过不断的研究和改进，泥水平衡顶管的施工原理将会进一步完善，为城市地下工程的发展提供更好的支持。
顶管施工中的注浆减摩技术(全)
顶管施工中的注浆减摩技术1、基本要求在顶管顶进施工中，对于一定的土层和管径，其迎面阻力为一定值，而沿线管道所受到的摩阻力将会随顶进长度的增加而增大。
管壁与周围土体的摩阻力，在正压力不变的情况下，摩擦系数是其主要影响因素。
因此，要降低摩阻力就要降低摩擦系数的值。
目前主要采用膨润土触变泥浆来降低摩擦系数的大小。
将膨润土触变泥浆这种润滑材料注入到顶进管道与周边土层之间的环状空间中，就能实现减小顶进管道与地层之间的摩擦阻力，进而避免跳动式顶进，特别在软硬交叉的地层中顶进时，可使顶力作用较为均匀，就能较好地实施长距离顶进施工。
但是，这种注浆减摩也需要一定的前提条件：(1)顶进管道与地层之间的环状间隙要足够大，一般不应小20mm;对于较坚硬的土层，一般要求的间隙更大，甚至达到30mm(实际环状间隙应结合实际情况针对性设计)。
这样才能在顶进管道外周形成一个较完整的连续润滑膜，也才能保证减摩效果。
(2)在顶进的整个施工阶段都要保持注浆材料的流动性，并保证注浆介质不会漏失到地层中，以确保减摩润滑膜的完全形式。
如有漏失，需及时补浆，并防止发生地层的软化作用而降低了顶管顶进的平衡压力。
2.注浆材料及方法顶管施工中，触变泥浆的基系成分由膨润土和水组成。
另外，根据不同的土体掺入不同聚合物的外掺剂来调节泥浆性能以满足使用要求。
当前，应用在顶管工程中的注浆材料有两类：①以膨润土为主；②以人工合成的高分子聚合物为主。
膨润土的使用历史悠久，它是1890年由美国人奥托贝顿发现的。
它的主要成分是具有支承和润滑作用的蒙脱石黏土;该黏土矿物结构成分的晶胞中进入水分后形成的膨润土浆液，体积将膨胀；将其搅拌、振动后，它的结构会破坏，但再静下来后，它又可以恢复呈胶凝状。
这就是其具有的触变性，因而它适合于制作触变泥浆。
润滑浆的减摩作用可从表IO-I和表10-2中的对比数据中看出，有无润滑浆液，其摩擦系数可相差5.8-25倍；其黏聚力的相差也会超过5倍。
顶管泥浆处理
顶管泥浆处理
顶管施工过程中，需要对泥浆进行处理，原因如下：
1. 实现泥浆的循环使用，达到节能和环保的目的。
2. 对泥浆中含有的有害物质进行有效处理和过滤，保护环境。
3. 控制泥浆处理过程中的噪音、振动等问题，保证施工的顺利进行。
以下是顶管泥浆处理的重点考虑方向：
1. 调整钻进工艺参数，控制钻进泥浆排量。
泥浆排量要依照地质情况进行控制。
控制好导向孔的钻进过程中的泥浆排量是避免冒浆的关键。
如果在钻导向孔时做到不出现冒浆现象，那么扩孔、回拖时地面冒浆的概率是很低的。
因为，导向孔完成后，入、出土点两侧压力达到平衡，泥浆的流向是出入土点两侧，在穿越轴线所经过的区域的冒浆就会相应减少。
因此，要达到这个目的，泥浆泵排量一定要根据地质进行合理控制，因为一般的浅层地质都是回填土或回填垃圾，很松软，
密实度较差，所以要减低泥浆压力到2Mpa以下，并且要根据所用钻头的尺寸减小泥浆的流量，有时流量只有150升/分就足够了，一定要尽量避免泥浆排
量过大压力过高造成的地面冒浆，对施工区域内造成污染。
总的来说，顶管泥浆处理需要综合考虑多种因素，确保施工过程的顺利进行，同
时保护环境。
顶管施工中的泥浆技术解读
顶管施工中的泥浆技术解读一、背景介绍顶管技术是一种常用于城市交通、自来水、燃气、热力等公共设施建设的管道敷设技术。
在顶管施工过程中，泥浆技术是不可或缺的一环，是保证管道顺利施工、提高施工效率、降低施工成本的重要手段。
本文将主要介绍顶管施工中的泥浆技术，内容包括泥浆的概述、泥浆的组成、泥浆的性质、泥浆的处理和使用以及泥浆在顶管施工中的应用。
二、泥浆的概述泥浆是由水、黏土、砂、化学物质等混合而成的浆状物。
在顶管施工中，泥浆用于在管道周围创造一个稳定的土体，以便于推进管道，同时能够充分润滑管道，减少管道与土壤之间的阻力。
泥浆还能对土体进行固结、控制土体塑性指数等作用。
三、泥浆的组成泥浆通常由水、黏土、砂、聚合物等基础材料混合而成。
其中，水是泥浆的主要成分，起到稀释和搅拌黏土和添加剂的作用。
黏土是泥浆中的次要成分，是泥浆的主要浓度控制因素，影响泥浆的黏度、流动性和稳定性。
砂是泥浆中的辅助成分，用于平衡泥浆的密度和增加泥浆的流动性。
聚合物则是泥浆中的增稠剂，加入适量聚合物可以增加泥浆的粘度，从而确保施工的稳定性。
四、泥浆的性质泥浆的性质受到其组成、稠度、密度等因素的影响。
常见的泥浆性质参数包括黏度、密度、PH值、固体含量等。
•黏度：是衡量泥浆阻力大小的参数。
通常可用粘度计来测试，单位为Pa s或cp。
黏度是影响泥浆施工稳定性和推进管道的重要参数之一。
•密度：是衡量泥浆重量大小的参数。
通常以kg/m³为单位。
密度也是影响泥浆稳定性和推进管道的重要参数之一。
•PH值：是衡量泥浆酸碱度的参数。
PH值对泥浆的使用和处理都有影响，特别是对管道材质或环境的腐蚀和侵蚀问题。
•固体含量：是指泥浆中含有的总固体量占总体积的比例。
固体含量的增加可以使泥浆黏度增加，从而增加泥浆的稳定性。
五、泥浆的处理和使用泥浆的处理和使用是保证顶管施工成功的关键环节。
一般来说，泥浆的处理过程包括搅拌、澄清、重复利用等步骤，确保泥浆的质量和稳定性。
顶管施工中的泥浆技术
顶管施工中的泥浆技术引言泥浆技术是土建施工中不可或缺的一项技术，特别是在隧道建设和以顶管技术为主的建筑工程中，更是得到广泛应用。
因此，本文主要介绍顶管施工中的泥浆技术，包括泥浆的种类、泥浆的作用、泥浆的制备、泥浆的使用以及对泥浆的处理等内容。
泥浆的种类根据不同的应用场景和需求，泥浆可以分为水泥泥浆、聚合物泥浆、膨润土泥浆、氯化钙泥浆等多种类型。
在顶管施工中，常见的泥浆为聚合物泥浆和膨润土泥浆。
聚合物泥浆聚合物泥浆指以聚合物为主要成分的泥浆，具有耐高温、耐腐蚀、粘度大等特点。
在顶管施工中，聚合物泥浆常用于土层穿越、土掩管推进等环节，可起到增强土体稳定性、润滑减阻等作用。
膨润土泥浆膨润土泥浆指以膨润土为主要成分的泥浆，具有良好的润滑性、稳定性和可调性。
在顶管施工中，膨润土泥浆常用于充填顶管空腔、掩土穿越工程，可起到填充空隙、保护管材等作用。
泥浆的作用泥浆在顶管施工中扮演着重要的角色，其主要作用有以下几个方面：填充空腔在顶管施工中，顶管与地面之间存在一定的空腔，因此需要用泥浆进行充填，以确保管道的稳定性和安全性。
润滑减阻顶管施工过程中，需要将管道从一个孔口推进至另一个孔口，此时泥浆具有良好的润滑性，可以减少管道推进时的阻力。
稳定土体顶管穿越土层时，泥浆可以填充土层空隙，增强土体稳定性，以防止土层塌陷等不良情况的发生。
保护管材顶管施工中，管道外壁与土层之间存在一定的接触面积，在此处涂刷泥浆可以起到保护管材的作用，防止管道外壁被磨损、划伤。
泥浆的制备泥浆的制备需要注意多种因素，如泥浆的配比、掺水质量、搅拌时间等等。
具体制备方法如下：1.根据实际情况，选择合适的泥浆种类和相应的原材料；2.将原材料加入混合桶中，并按照一定的比例掺水；3.通过泵或搅拌器进行搅拌，直至泥浆充分混合。
泥浆的使用泥浆在顶管施工中的使用需要注意一些技巧和方法。
以下是泥浆使用的一些要点：1.在施工前，确定泥浆的配比，并进行充分的搅拌；2.在顶管孔口处，注入适量的泥浆，并将管材放入孔口；3.推进管材时，不断注入泥浆，以保持顶管稳定；4.注意泥浆的补充和排泥，确保施工过程中的质量。
顶管施工触变泥浆管理办法
顶管施工触变泥浆管理办法为了减少顶时阻力，增大顶进力度，并防止塌方，顶管时一般管壁与土壤的缝隙间注入一种具有润滑作用的泥浆，形成泥浆套，减少管壁与土壤之间的磨擦阻力，这种泥浆就是触变泥浆。
触变泥浆除起润滑作用外，静置一定时间泥浆固结，产生强度。
泥浆在输送和灌注过程中具有流动、可泵性，灌注主要从顶管前端进行，顶进一定距离后应从后端及中间进行补浆。
泥浆在高于水压力的情况下向周围渗透，同时在土体表面形成泥皮，泥皮的形成阻止泥浆向土中渗透，泥皮在泥浆压力的作用下又平衡土压力，不使土体坍塌。
触变泥浆套的形成依赖于工具管，工具管的外径一般比管道外径大2~5CM，随着管道的顶进，工具管后面逐渐形成1~2.5CM厚的环状空间。
与此同时，工具管向管外压注触就泥浆，填充环状空间，形成泥浆套。
在长距离或超长距离顶管中，由于施工工期较长，泥浆的失水将会将会导致触变泥浆失效，因此必须在管道沿程，工具管开始每隔一定距离设置补浆孔，及时补充新的触变泥浆，本工程拟在中继环附近均设置被浆孔。
1.1触变泥浆的配制触变泥浆是由膨润土、水和掺合剂按一定的比例混合而成，其中膨润土是主要万分，水占大部分，而掺合剂对触变泥浆的影响极大，含量虽小，也不容忽视。
膨润土运到现场后要分批测得触变泥浆的胶质值，并按下表配制泥浆。
膨润土泥浆重量配合比泥浆要充分拌合并停滞12小时以上方可使用。
为了在顶进完毕后使触变泥浆固结增强，可掺入凝固剂（石灰膏），但为了在施工使用时保持流动性，还必须掺入缓凝剂（工业六糖）和塑化剂（松香酸钠），本工程触变泥浆总用量（详见主要措施材料汇总表），其配比（重量比）按下表：1.2应用触变泥浆设备包括：泥浆封闭设备、调浆设备和灌浆设备泥浆封闭设备包括前封闭管（产端刃脚工具管设封闭环）及后封闭圈，主要作用是防止泥浆从管端流出。
前封闭管的外径比所顶管子的外径大40~80MM，即管外形成一个20~40MM厚的泥浆环。
前封闭管前端应有刃脚，顶进进切土前进，使管外土壤紧贴前封闭管的外壁，以防漏浆，或者前封闭前另行安排具有刃脚并有调向设备的顶进工具管，调浆设备包括拌合机及储浆罐。
顶管施工中的泥浆技术
若使刃脚比它相应于管子外径应有的尺寸稍大一点，就有可能降低管外壁摩阻力。
这样能使上层不直接压在管体上。
只要土层足够坚硬，这种方法就会取到预期的效果。
而如果向管子和土层之间形成的空隙内压人支承介质，这种方法的效力更可以大大提高，并能维持一定的时间，从而足以顶进一段相当长的管路，再则，支承介质在起支承作用的同时，也可以作为润滑剂起到减少摩阻力的作用。
对支承一润滑介质的要求对支承一润滑介质的要求，可以根据摩擦定律推算出来。
摩擦定律概要除了不在这里讨论的滚动摩擦之外，可将摩擦区分为：a）粘附摩擦（与静摩擦相同）；b）滑动摩擦。
在粘附摩擦和滑动摩擦的情况下都存在如下的关系：T=N・p式中N——法向力；T—一切向力；M——摩擦系数；摩擦系数M是一个材料常数，与滑动面和滑动物体的表面性质有关，而却不以接触面积F的大小为转移。
无量钢系数M在粘附摩擦的情况下，一般大于滑动摩擦时的数值，因为在粘附摩擦的情况下，表面会由于经常存在的不平度而被''楔紧〃。
滑动摩擦又可分为：bl ）干摩擦；b2 ）液体摩擦。
在干摩擦时，滑动体和滑动面直接接触，在液体摩擦的情况下，滑动体和滑动面则被润滑介质隔开在滑动摩擦的情况下。
滑动体和滑动面之间存在相对速度。
在干滑动摩擦的情况下，摩擦系数M与相对速度u无关。
在液体滑动摩擦的情况下，视在摩擦系数M则相随滑动体和滑动面之间液体的流动阻力而变化。
流动阻力则取决于液体的运动粘滞度和流动速度。
根据流体动力学可知，流动阻力与流动速度的平方成正比。
在两个互相接触的物体之间，起作用的是一个比压：P=N/F在液体摩擦的情况下，作用在润滑液体上的是一个流动压力：p’=f （u2）若p= p’,物体和润滑介质便处于平衡状态。
这时运动的物体就''漂浮〃在滑动面上。
如p〉p’，润滑介质便会从运动物体和滑动面之间的缝隙中逐渐被挤压出去，直到液体摩擦转变为干滑动摩擦为止。
液体摩擦的前提在于，无论物体和滑动面都必须是不透水的。
触变泥浆在顶管施工减阻技术的应用
触变泥浆在顶管施工减阻技术的应用摘要：本工程以北京市昌平区马池口再生水厂及配套污水管网工程为例，重点阐述了注浆技术在人工顶管中的应用。
关键词：注浆;污水工程;机械顶管;应用引言随着中国经济的发展和基础设施建设的需要，基础设施迅速增加与更新。
顶管施工技术在我国地区广泛用于城市地下各种管道的非开挖铺设施工中。
非开挖技术是近几年开始频繁使用的一个术语，它涉及的是利用少开挖，即工作井与接收井要开挖；以及不开挖，即管道不开挖技术来进行地下管线的敷设或更换等，非开挖技术管法施工直径DN300～4000mm，通过工作竖井把要敷设的管道顶入土内。
通过采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益。
然而，顶管施工过程中，触变泥浆减阻是顶管中非常重要的一项工艺，是关系到顶管成功与否的一项关键性技术。
因此，本文重点阐述了注浆技术在机械大断面顶管中的应用。
1.工程概况拟建管线位于北京市昌平区马池口镇，设计管线包括主线和支线两部分。
主线位于中直渠和京密引水渠交叉口，沿中直渠西岸向南至满白路，沿满白路西至幸福河，后沿幸福河东岸至百葛路，下穿百葛路后，沿百葛路南侧向西至舒畅河，沿舒畅河东岸至现状娄土路北侧30m，向东至拟建马池口再生水厂，管线全长5410.033m对应里程K0+000~K5+410.033(对应检查井1#-49#)，支线部分起点位于百葛路与京密引水渠交叉处，沿百葛路南侧向东至幸福河与百葛路交叉处与主线连接，管线全长1335.086m对应里程K0+000~K1+335.086，对应检查井（支1#~16#），其中16#检查井与44#为同一井。
2.地质水文条件2.1地质情况根据勘察报告勘察结果，拟建管线工程场地不存在影响管基稳定性的不良地质，拟建管线管基持力层均为第四纪沉积岩,场地均为均匀地基，除表层分布有厚度约0.8-2.9m人工填土层外，无其他特殊岩层。
（1）根据地勘报告资料，将本次岩土工程初步勘察勘探深度范围内（最深20.00m）的地层，按成因年代可划分为人工堆积层、新近沉积层及第四纪沉积层三大类，并按岩性及工程特性初步划分为5个大层及亚层。
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顶管施工中的泥浆技术建筑与管理朱佳文摘要： (1)关键词：顶管施工泥浆 (1)一、摩擦定律概要 (2)二、从摩擦定律得出的结论 (3)三、作为支撑-润滑介质的膨润土 (4)（一）作为使摩阻力降低到最小限度的先决条件，最佳支承作用的取得须具备下列前提： (9)（二）运动流限在每立方米悬浮液中含 (9)（三）顶进管在膨润土悬浮液中受到的浮力 (12)摘要：对于管外壁摩阻力，在很大程度上可以通过各种手段来施加影响。
首先要注意管子表面的光洁平滑，以保持很低的摩擦系数。
此外极为重要的是，管子要尽可能避免圆度误差，并保持直径的一致。
在这方面，如果管子是用许多管模制造的，问题可能就出现在制管厂中，因为管模本来就有尺寸公差，而且磨损程度也不相同。
此外，如果管子浇注之后脱模过早，或者由于蒸养而发生收缩，也会引起这类的偏差。
管子尺寸的不准确在推顶时会导致产生夹紧力，这种力有时可能达到很高的数值。
关键词：顶管施工泥浆若使刃脚比它相应于管子外径应有的尺寸稍大一点，就有可能降低管外壁摩阻力。
这样能使上层不直接压在管体上。
只要土层足够坚硬，这种方法就会取到预期的效果。
而如果向管子和土层之间形成的空隙压人支承介质，这种方法的效力更可以大大提高，并能维持一定的时间，从而足以顶进一段相当长的管路，再则，支承介质在起支承作用的同时，也可以作为润滑剂起到减少摩阻力的作用。
对支承一润滑介质的要求对支承一润滑介质的要求，可以根据摩擦定律推算出来。
一、摩擦定律概要1、除了不在这里讨论的滚动摩擦之外，可将摩擦区分为：a）粘附摩擦（与静摩擦相同）；b）滑动摩擦。
2、在粘附摩擦和滑动摩擦的情况下都存在如下的关系：Ｔ＝N·μ式中N——法向力；T——切向力；μ——摩擦系数；摩擦系数μ是一个材料常数，与滑动面和滑动物体的表面性质有关，而却不以接触面积F的大小为转移。
无量钢系数μ在粘附摩擦的情况下，一般大于滑动摩擦时的数值，因为在粘附摩擦的情况下，表面会由于经常存在的不平度而被“楔紧”。
3、滑动摩擦又可分为：b1 ）干摩擦；b2 ）液体摩擦。
在干摩擦时，滑动体和滑动面直接接触，在液体摩擦的情况下，滑动体和滑动面则被润滑介质隔开在滑动摩擦的情况下。
滑动体和滑动面之间存在相对速度。
在干滑动摩擦的情况下，摩擦系数μ与相对速度υ无关。
在液体滑动摩擦的情况下，视在摩擦系数μ则相随滑动体和滑动面之间液体的流动阻力而变化。
流动阻力则取决于液体的运动粘滞度和流动速度。
根据流体动力学可知，流动阻力与流动速度的平方成正比。
在两个互相接触的物体之间，起作用的是一个比压：P=N/F在液体摩擦的情况下，作用在润滑液体上的是一个流动压力：p’=f（υ2）若p= p’，物体和润滑介质便处于平衡状态。
这时运动的物体就“漂浮”在滑动面上。
如p＞p’，润滑介质便会从运动物体和滑动面之间的缝隙中逐渐被挤压出去，直到液体摩擦转变为干滑动摩擦为止。
液体摩擦的前提在于，无论物体和滑动面都必须是不透水的。
如果润滑介质能够渗人物体或滑动面，而又不以同样的数量给予补充，那么液体摩擦就会变成干摩擦。
二、从摩擦定律得出的结论．1、按照摩擦定律来考虑，对于顶管施工可以得出完全明确的结论如下：a）为了保持较小的推顶力，干摩擦须以尽可能小的摩擦系数μ为前提。
管子表面的光滑，能使摩擦系数降低。
管子表面的机械加工和涂抹减摩剂，同样都能起到减小μ值的作用。
b）在干摩擦的情况下，管子表面在推顶过程中会被周围上层磨毛，因而使摩擦系数增大。
所以在项管距离较大时，一般多采取液体摩擦的方式。
C）液体摩擦须以管子和土层之间存在润滑介质为前提，也就是说，须将润滑介质压人其间。
d）润滑介质必须保持一定的厚度方能有效。
e）管子和土层间必须存在一定的空隙，也就是说，要留出一定的空隙，以便在压人润滑介质后能够形成所需厚度的一个液体层。
f）管子和土层之间充满润滑介质的空隙，在整个推顶过程中必须保持不变。
要作到这一点，润滑介质必须能够阻止土层落到管壁上，亦即润滑介质必须承受着各种具体条件下起作用的上压力来托住土层。
因此，在润滑介质中必须经常保持相当于土应力的液压。
这样，润滑介质同时也起着支承介质的作用。
交承压力的反作用力则由顶进管来承受。
g）为了形成管子和土层之间所需的空隙，刃脚直径的取值最好稍大于顶进管直径。
h）对粘性很小的土壤来说，推顶时在刃脚周围产生的松散地带便能形成管子和土层之间所需的空隙，因而不需要刃脚直径大于管径。
i）上层和管子之间既已形成空隙，就必须在土层落到管体一上以及土压力上升达到全值之前将支承-润滑介质充入其中。
事后再来克服土压力将土层从管壁上推开是不可能的。
一旦周围土壤的某些颗粒接触管壁并被土层压附在管壁上，立即便会发生于摩擦，即使随后压人润滑介质，情况仍然如此。
k）可以把顶进管看作是不透水的。
管子接头在整个推顶过程中应保持密闭。
l）土层总是多少有些透水的。
因此，支承一润滑介质必须起到的另一作用，即在于封闭管子周围土层的空隙，以便在土层中造成一个不透水的环形地带，从而阻止支承-润滑介质渗入土层。
m）为了能够封闭土层的空隙而又不致流失到土层中去，支承-润滑介质必须具有足够高的运动粘滞度。
n）为了取得尽可能小的视在摩擦系数μ，又需要支承-润滑介质的运动粘滞度较低一些。
o）支承-润滑介质不得对顶进管材料（钢、钢筋混凝土、石棉水泥或塑料混凝土）和接头材料（钢和橡胶）造成侵蚀。
P）支承-润滑介质不得污染地下水。
膨润土矿物悬浮液能够最充分地满足对支承-润滑介质提出的一切要求。
三、作为支撑-润滑介质的膨润土1890年，美国的福特·本顿首先发现了膨润上。
它的主要成分和对于它作为支承一润滑介质的性能起着决定作用的，乃是其中叫作蒙脱土的一种粘土矿物，这种矿物以其位于法国南方的蒙脱英里翁矿床而得名。
在德意志联邦国的巴伐利亚，则有着大约一千万年前作为风化产物形成的一些酸性火山质玻璃凝灰岩矿可供这方面的应用。
蒙脱土是一种层状结构的结晶氢化硅酸铝。
硅酸盐多层体是一种三层结构，其中包括一层SｉO4四面体、一层氢氧化铝八面体和一层SｉO4四面体。
蒙脱土晶体即由许多这样的硅酸盐叠层组成。
蒙脱土晶体遇水膨胀，与此同时水分子便渗入各个叠层之间。
于是两个蒙脱土叠层之间的距离就加大了一倍。
晶体部膨胀现象的原因，则在于叠层部电荷分布的不均匀。
我们可以设想，在静止下来的膨润上悬浮液中，薄片状的蒙脱上微粒形成一种纸牌房子式的结构，其中这些微粒以它们的角隅和棱缘彼此接触或互相支撑。
一旦静止状态被扰乱，例如由于搅拌、振动或泵送等等，于是大多数的“纸牌房子”坍塌下来，因而在静止状态下凝结起来的悬浮液就会变成溶胶。
当这种溶胶再次静止下来，薄片状的蒙脱上微粒又会彼此搭在一起形成纸牌房子式的结构，于是溶胶重新凝固。
悬浮液每当静止便结成凝胶，一旦运动起来又变成溶胶，这种从静止状态到运动状态以及从运动状态又回到静止状态的结构交替，可以永无止境地重复下去，这样的特性便叫作触变性。
作为顶管施工中的支撑-润滑介质，膨润土的重要特点即在于它的膨胀性能。
这一点须取决于薄片状蒙脱俄土微粒的大小和数量。
膨润土主要有两类，即钙膨润土和钠膨润土上。
它们的区别在于起决定作用的蒙脱土是钙蒙脱上还是钠蒙脱土。
在膨润土含量相同情况下，钠膨润土悬浮液中所含极薄的硅酸盐叠层片的数量，约为钙膨润上悬浮液中所含数量的15到20倍。
由于这种极薄的硅酸盐叠层片的数量大得多，便有利于蒙脱土微粒形成纸牌房子式的结构，因而亦有利于提高悬浮液的膨胀性能，这样既可改善悬浮液在溶胶状态下的流动性，也能改善悬浮液在凝胶状态下的固结性。
所以钠膨润土比钙膨润土更适用于顶管施工。
而巴伐利亚矿层却只含有膨胀性能较差的钙膨润土。
但钙蒙脱土有一个特性，亦即其中化合的钙离子可以用钠离子来置换。
通过这样的离子交换，钙膨润土的性能会有很大的变化，从而被赋予钠膨润上的优良特性。
由于销膨润土和通过钠离子置换而活化的钙膨润土——也叫作活性膨润土——能够最大程度地满足顶管施工中提出的要求，因而下面的讨论便以这两种膨润土为基础。
化学分析表明，膨润土约有56 ％的二氧化硅和20％的氧化铝，二者共同构成了蒙脱土上晶体的基本物质。
与此相对应，矿物组成中也有75％的蒙脱土。
筛分析也很值得注意，根据筛分析，膨润土中粒径小于毫米的占55％。
膨润土加水搅拌即成悬浮液，这里对水质的要求和拌制混凝土时一样。
判断膨润土悬浮液是否适于用作支承一润滑介质的标准在于它的物理特性。
而对后者起决定作用的，主要是悬浮液中的膨润土含量。
表2中按照每立方米制成悬浮液中含有30、40、60和80公斤膨润上的四种情况，分别列出了各种悬浮液的主要参数。
首先从容重的数据中可以看出，膨润土含量对容重的影响不大。
在我们所考察的试样上，容重大致变化于1020到1050公斤/米3之间，因此只是稍高于纯水的容重。
所以膨润土悬浮液也可以在水下顶管施工中用作支承润滑介质，无需顾虑悬浮液因容重不同而流失，故而对膨润土悬浮液来说，容重并不是一个重要的判断标准。
反之，流变极限测量结果都表明，无论在运动状态或是静置状态下，悬浮液中的膨润土含量都对流变极限有很大的影响。
正如事先的考虑所预见到的，流限在运动状态下达到了下限值。
观察表2可以看出，膨润上含量从每立方米30公斤增加到60公斤时，亦即在膨润上含量增大一倍的情况下，运动流限从克（力）／厘米2上升到204克（力）／厘米2，因此也就是提高到大约9倍，当膨润土含量从40公斤／米3 增加到80公斤／米3 时，同样也是在增大一倍的情况下，可以看到大致相同的比率。
这时运动流限从克（力）／厘米2上升到439克（力)/厘米2，亦即增大到10倍左右。
静置一分钟后的比率也类似于流动状态下的情况。
在这种条件下，当膨润土含量从30公斤／米3 增加到60公斤／米3 时，流限从克（力）／厘米2提高到320克（力）／厘米2，即增大到倍。
当膨润土含量从40公斤／米3增加到80公斤／米3时，流限则以100：696—1：7的比例提高。
最后，在静置24小时的情况下，当膨润上含量从30公斤／米3增加到6０公斤／米3时，流限比率为198：1265一1：6，80公斤／米3含量的相应数值则限于现有的测量技术条件而无法测出。
因此得出的结论是，膨润土含量增加一倍，可使膨润上悬浮液的支承作用提高到7至10倍。
但是这也意味着，若膨润土含量减少１／2，支承作用就可能降低到 1／10。
所以，确定悬浮液中的膨润上含量，便有着如此重大的意义。
得到的另一个结论是，在从运动状态过渡到静止状态时，流限的增大须取决于悬浮液中的膨润土含量。
在每立方米悬浮液中含30公斤膨润土的情况下。
静置1分钟后的流限以：=：1的比率增大。
在膨润土含量为40公斤／米3的情况下，静置1分钟后的增大比率已达100：=：1。