在砂性土中进行长距离顶管的触变泥浆试验研究
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。
大直径顶管施工技术
大直径顶管施工技术摘要：宿迁市七堡七堡引水枢纽工程是宿迁市中心城市水系沟通工程的主要工程项目之一。
通过引骆马湖水进城，改善城区水环境，调活水体，改善水质，营造水景，为宿迁的经济社会发展创造条件。
本文结合工程实例详细介绍了大直径顶管的施工技术，对施工中各重要环节的技术措施和施工方法进行了细致的阐述。
关键词：引水枢纽；顶管；注浆；中继间；触变泥浆1 工程简介七堡引水枢纽工程位于宿迁市宿豫区皂河镇、蔡集镇，中心城区西北角的七堡村附近，由骆马湖引水至西民便河，设计流量为10m3/s，其中古黄河引水泵闸引水流量4m3/s。
七堡引水枢纽工程过河顶管段（2号～1号），倒虹穿过古黄河和中运河，全长615mm。
顶管隧道采用DN3500×2500标准F型钢筋混凝土管节顶进。
隧道顶部覆土厚度为6.6～23.0m m。
顶管涉及土层主要为5层粉质粘土、7层粉质粘土或8层细砂。
含水量高，渗透系数大，土层中含有礓结石，其中8层细砂为含承压水层。
2 顶管机头选型针对本工程顶管的工程特点和地质条件，由于是大口径超长距离，且在含水量丰富的砂壤土地层中顶进，决定采用经改进的大刀盘、大扭矩、可变刀盘转速的泥水平衡顶管掘进机施工。
本工程所采用得机械式泥水平衡顶管机，为两段一绞承插式结构，在绞接处设置二道密封装置，并设有4只注浆孔，便于施工时同步注浆。
有8只双作用油缸编组进行纠偏，纠偏角度α＝±2°。
浮动的大刀盘由6只液压马达驱动，二段壳体之间设有止转装置。
设有2只泥水压力传感器，显示正面泥水压力值。
根据工程特点和地质条件，为适应大口径长距离顶管在砂壤土（可能含有礓结石）中顶进，对Ф3500顶管掘进机进行部分改进，主要作如下几点适应性改进：顶管机设备改进性能表序号项目改进后性能要求1 泥水平衡顶管机刀盘结构主切削刀之间布置贝型撕裂刀，高出主切削刀1～2cm，适宜于含砂礓盘的复杂地层2 主驱动系统扭矩系数α＝2.05，扭矩增加，切削性能提高3 主轴密封结构增设一道可注入油脂密封装置，提高主轴密封的耐久性和可靠性4 排泥泵37KW无堵塞沙砾泵5 刀盘耐磨能力添加不锈钢材料6 泥水控制平衡系统PLC可编程自动控制3 顶管掘进机泥水压力控制3.1 泥水仓压力计算泥水仓的压力一般计算公式为，P = r h + △pr--- 地下水容重；h--- 地下水位高度，综合考虑取20米；△p--- 预计泥水压力取0.02MP；经计算得出P =0.22MP，实际操作过程取值为0.2~0.22MP。
长距离顶管施工技术与施工控制
术
长距离顶管施工技术与施工控制
蒋 国如 无锡市第三市政建设工程有 限公司
４ ． 关于 污 水截 流顶 管某 事例 的施 工 控制 分析
４ ． １ 工程的基 本情况和特点分析 关于污 水截 流工程 的一 个典型 事例分析 ， 其应 用的是 顶管法 施 工 技术 ， 管 径为 ￣１ ２ ０ ０ ｍｍ， 平 均埋深为６ ． ５ —７ ． Ｏ ｍ。 顶管工程 总共包括 两 个部 分， 第部 分长度约 为６ ０ ０ ｍ， 第 二部 分长度约 １ ２ ０ ｍ。 这个部 分的地下
【 摘 要】对 于长距离顶管施 工， 有必要 分析其施工过 程中的关键技 术， 在 此基础 上采取 相应的控制措施 ， 方可在保证安 全的前提 下顺利 的实
现 项 目的质 量 、 进 度、 投 资 的预 期 目 标。
【 关键词 ｌ 市政工程 ； 顶管法； 关健技 术； 施工控制
水 的位置是 比较 高 的， 最高可达２ ｍ 左 右， 土 质含粉 质比较 高 ， 普遍含 钙 １ 前言 随 着社 会经济 的发展 和进步 ， 顶管施 工在 社会生活 的方 方面 面得 质结核 并夹粉砂 薄层， 各层土体饱和度在 ９ ｏ ％ ￣ ｊ ｌ Ｏ Ｏ ％ 之间 ， 软 土地 基含 具 有很多的不利 于施 工的缺 陷存 在， 无法进行和 坚硬 到了应 用。 灯 管施 工具 有 自 身很多的独特优 势， 比如噪音少， 可以长距离 水量 相对比较 大，
之下进 一步分析了顶管施工技 术的特点以及在施工中可能存在 的问题 ， 并试图提 出有效 的解决方法 。
动和行为 ， 施工进行 的过程 中噪音 比较小 ， 这些特点极大促 进了施 工的
有效进行。
４ ． ２ 主要技术措施 （ １ ） 穿 墙。 穿墙 是顶管施 工的主要工序 ， 包括打开穿墙 管闷管， 将工具 安 装好穿墙止 水几个过 程 。 穿墙后 工具管方 向的准确 程 度 层开 挖出来 的前 提下就可 以穿越 铁路和 河流等施 工的 妨碍 物 ， 这样 的 管顶 出井外 ， 施 工方 法为施 工带来 了很大 的便 利 同时 减少了成 本。 与此 同时， 顶管施 将直接决 定了管 道的方 向， 也会影 响到管道 拼接工作。 因此 在穿墙前 ， 应 工技术对 于促进环境 污染的治理 起到 了一定得作用， 属于无污染而且 高 先在墙管 内事先填满经 过夯实的黄粘土 ， 以免地下水和土大 量涌人 工作
触变泥浆减摩技术在长距离顶管施工中的应用
（ 作 者单 ４ ｉ：温 州市 市政 管理 处 ，
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ － ０ ２ — ２ １ ）
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第 ３期 （ 总第 １ ０ ８期 ）
２ ０ １ ４ — ０ ９ — ２ ５
上 官柏 年 田 琨 ： 触变泥浆减摩技术在长距 离顶管施工 中的应用
市政 设施 管理 Ｓ ｈ ｉ ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｓ ｈ ｅ ｓ ｈ ｉ Ｇ ｕ ａ ｍｉ
２ 注浆减摩 的原理作用
在 顶 管顶进 过程 中，管道 行进 受 到 的摩 阻力会 随着 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 影 响摩 阻力 的重要 因素 ，因此就 要通 过 降低摩 擦系 数值 来
料 。其 中最 常 见 的是采 用具 有润 滑作 用 的膨润 土来 制 作触 变泥 浆起 到 减阻 作用 。 １ ） 膨润 土 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 中溶 入水 分 后体 积膨 胀 ，形 成膨润 土 浆液 ，将 其搅 拌或 振动 后 ，其 结 构就会 遭 到破 坏 ，静置 后又 恢复 凝胶 状 ， 具 有触 变 性 ，因而适 合 制作触 变 泥浆 。 由于此种 浆 液 具有 减 阻作用 ，因此采 用 膨润 土制 作 的触变 泥浆 在 工程 实 践 中被 广泛 的应 用 。常 用减 摩材 料 的种类 和 特 点如 下 ： （ １ ）钙 基膨 润土 。 钙 基膨 润 土膨胀 速度 快 ，但 是 膨胀 倍数 较低 。它没 有钠 基膨 润土 经济 价值 高 。 工 业 上常将 钙 土钠 化 ，成本 较钠 基低 。 （ ２ ） 钠 基膨 润土 。 钠基 膨润 土较 钙基 膨润 土 的 优 越 性主 要表 现在 ：钠 基膨 润土 吸水 速度 慢 ，但吸
矩形顶管隧道施工中触变泥浆套形成规律及减阻效果试验
矩形顶管隧道施工中触变泥浆套形成规律及减阻效果试验刘招伟;杨朝帅【摘要】为研究在矩形顶管施工中砂质土和黏性土两种地层条件下泥浆的扩散半径、减阻效果,通过自行设计的试验台架,设定不同的覆土压力及浆土混合比例,进行了模拟试验.结果表明,砂土地层泥浆灌注起始压力约为4/5覆土压力,且注浆压力与扩散半径均呈线性增长;黏性土地层中注浆起始压力约为2倍覆土压力,浆液的扩散形式为劈裂渗透,渗透扩散不均匀,泥浆套成形质量较差;纯触变泥浆形成的泥浆套最大摩阻系数为0.011 8,对应的摩擦角为0.68°,随着黏土含量增大,泥浆减阻效果降低;现场实测最大顶推力比理论最大顶推力约减少60％,应用效果良好.研究成果能够有效解决矩形顶管隧道施工阻力大、小间距隧道顶进施工对既有管节的影响大等问题,具有推广应用价值.【期刊名称】《河南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(035)004【总页数】9页(P568-576)【关键词】泥浆套;注浆压力;减阻效果;顶管隧道【作者】刘招伟;杨朝帅【作者单位】中铁隧道集团有限公司,河南洛阳471009;中铁隧道集团有限公司,河南洛阳471009;中铁隧道集团科学技术研究院有限公司,河南洛阳471009;中铁隧道勘测设计研究院有限公司,河南洛阳471009【正文语种】中文【中图分类】U455.4在城市隧道施工中，由于环境复杂、场地限制等因素，非开挖技术得到广泛应用。
目前比较主流的非开挖技术有盾构法、TBM法、顶管法(小直径管沟隧道)等。
对于繁华城区的大断面矩形顶管隧道，其施工原理是：在工作井内设置支座和安装主千斤顶，支护管节结构紧跟在顶管机后，在始发井内主千斤顶推力的作用下，顶管机向土层内掘进的同时，所有管节整体推进，掘出的渣土由渣土泵或者螺旋输送机排出，在推进一节管节后，主千斤顶收回，吊入下一环管节，主千斤顶继续顶推、刀盘出渣、所有管节整体推进，如此反复直到隧道贯通。
顶管穿越砂性土的数值模拟分析
表 ３ 模 型 中土 层 计 算 材 料 参 数
图 ２ 三 维 管 道 施 工 模 拟
４ ）依 次开挖 至 顶 管 全部 顶 进 完 毕 ， 工模 拟 图 见 施
图 ２ 。
层 进行 了 加权 平 均 （ 采 用 等效 土层 ） 即 。模 拟 中 ， 挖 开
面泥水 压力 为 ０ ２ ＭＰ ； 虑 注浆 材 料 填 充 ， 不 考 虑 ．５ ａ 考 但
注浆压 力 ； 管道 周 围土层 与浆液 的混 合体 等代 为一种 将
表 １ 各 砂 层 的渗 透 系数 建 议值
５ 加 ７ ５ ３ ３ ７ ＂ ５ ３ ５ 如
ｍ
加
∞
根据 钻孔 揭露 ，本 工程 范 围 内土 层 自上 而 下分 为
２ 顶管 施工 的数值 模拟
１ 工 程 地 质 层 ，分 别 为 ：① 杂 填 土 层 ；② 粉 质 黏 ０个
摘 要： 结合 西江引水工程 长距 离顶管施工 ， 建立了三维模 型 ， 析 了顶 管穿越砂 性土 时砂 性 土参数 变化 对地表扰动 的影 分
响规律 ， 虽无 实测 资料验证 ， 但对顶管在砂性 土 中穿越 时 ， 如何减 少对地表 的扰 动提供借 鉴。 关键词 ： 顶管施 工； 数值模拟 ； 地表扰 动 中图分 类号 ：Ｖ ５ ． Ｔ ５４ ５ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ ８— １ ２ ２ １ ）２—０ １ ０ １０ ０ １ （０ １ １ ０ ３— ４
１９ ０～ ～４ １ ． ４ｘ１ ． ９×１ ｅ ／ ０ ｍ ｓ之 间 ， 均 为 ３ １ 平 ．０ｘ
顶管注浆减阻技术
顶管注浆减阻技术近年来，顶管技术朝着大管径、长距离的施工方向发展。
特别是在繁华大都市的市政建设项目中，长距离地下顶管技术以其独有的优势被广泛地应用。
然而由于我市土质多为亚粘土、沙性土，顶进中摩阻系数大而使顶进长度受到限制。
所以开发新的减阻技术，是实现大管径、长距离顶进的关键。
1 长距离顶进的方法、减阻材料及工艺效果目前实现顶管的长距离施工的技术保证措施，除了设置中继间外，更重要的是通过注浆工艺来减小管材与土壤的摩擦阻力。
采用注浆工艺润滑、减阻后可以使顶距提高40％一70％。
减阻用的主要材料是膨润土和水。
当膨润土与水混合后，由于水掺人膨润土中，膨润土在水中膨胀重量可以达到膨润土原重量的600％—700％。
经搅拌储存呈凝状，在有外力作用下呈流动状态，这种材料注夹在管外壳与土壤之间，会大大降低管节推进的摩阻力。
静止时泥浆有良好的稳定性。
为使膨润浆液有良好的性能，在制浆过程中要适量加一些辅助原料：如纯碱、纤维素CMC、缓凝剂等。
膨润土又分为钙基膨润土和钠基膨润土，吸收钙离子多的为钙基，吸收钠离子多的为钠基膨润土，根据不同的土质选用不同的配方。
通过施工我们总结发现：在沙性土中钠基膨润土减阻效果较明显，资料分析显示它比钙基膨润土多含一层极薄的硅酸盐，它与膨润土中的蒙脱石小粒子结合中易形成空隙构造，从而使浆液膨润性增加。
触变以后流动性好，静止下来有胶凝性与固化性。
高效钠基膨润土浆液配方是：膨润土24kg，水76kg，碱0.8kg。
在不同的土质和施工条件下，对减阻泥浆性能有不同的要求。
在沙性土质中，土层易塌方，流沙与地下水压向整个管壁，普通浆液达不到减阻效果，如在淤流沙层内，土层无水板结，遇水成流沙，膨润土会被流沙层内的水稀释，减阻效果就差。
在这种情况下，①、要提高浆液粘度；②、应掺入CMC经甲基纤维素，以提高浆液抗剪切能力及润溶性。
配方中的纯碱可提高浆液稠度，增加钠离子改变土粒子水化性能，但若加倍过量投入会破坏浆液的性能。
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。
顶管施工的初步探讨
顶管施工的初步探讨摘要：制定好给排水管道设计以及管道铺设工作有着相当重要的意义，对于顶管施工技术的使用对于城市的管道设计以及管道铺设也具有相当重要的影响作用，顶管施工技术则是一个较大的创新，可以对于施工周围的环境影响降到最低，同时还将有效提升施工的效率，那么将会有效提升污水的处理工作的质量。
基于此，本文简要论述了顶管施工的相关工艺以及在水利工程和市政给排水之中的应用。
关键词：顶管施工；技术；探讨引言在社会经济的发展的推动之下，我国的人口慢慢向城市开始聚拢，逐渐多的城市地下空间获得了开发以及利用。
因为在城市之中用于施工的场地有限并且对附近的环境要求高，尤其是地面有不便拆除的构筑物、繁华闹市以及交通干道等等场所，使用地下顶管施工已经变成了市政基础设施施工之中的最佳方案。
1、顶管施工技术特点顶管技术在经济、生态以及环境之上诸多的优点，当前我们已经了解的之时在这之中的一小部分，而其的潜力也是没有办法预测的，设备的施工能力以及应用也在逐渐的发展之中。
同其它技术相比而言，顶管技术的起步比较晚。
然而需要注意的是在近些年之中，顶管施工技术不管是在理论上，或者还是在施工工艺上，都出现了较大的发展。
2、施工关键技术2.1、相关施工技术2.1.1、方向控制管道能否按设计轴线顶进，这是长距离顶管成败的最为重要的因素之一。
顶进方向失去控制那么则就会使得管道弯曲，顶力快速增加，工程也就没有办法正常进行。
高精度的方向控制则也是确保中继环正常工作的必要条件。
2.1.2、顶力问题顶管的顶推力这是随着顶进长度的增加而增加的，但是因为受到顶推力以及管道强度的限制，顶推力不可以无限增大。
因此，仅仅使用管尾推进方式，管道顶进距离则就会有一定的限制。
通常使用中继环接力技术就可以及时解决。
此外，顶力的偏心度控制也是相当重要的，可否确保顶进之中顶推合力的方向同管道轴线方向一致则也是控制管道轴线方向的最为重要的地方。
2.1.3、工具管掘进面土体的稳定问题在开挖以及顶进的过程之中，应该尽量使用正面掘进土体保持以及接近原始应力状态，是防坍塌、防涌水以及保证正面土体稳定的关键点。
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）。
在不同土质中的顶管工作
在不同土质中的顶管工作前言随着管道非开挖技术的普遍推广，顶管技术在各大中小城市也推广开来，经长期的实践证明，顶管技术对环境保护、社会经济起着比较重要的作用。
但是，由于顶管工程属于地下隐蔽工程，受地质情况的影响较大，具有一定的风险，结合本人近几年从事顶管施工的经验，对在几种不同土质中顶管作一些技术总结。
1、在硬质粘土中顶管2002年初我公司承担了昆明东郊污水管网工程φ1000砼顶管工程的施工，设备采用日本RASA公司DH800机型括径。
昆明属于高原地区，靠近滇池，土质变化多端，此工程主要以硬质粘土为主，大多为红褐色，少数呈灰色、黑色。
由于土质较硬，若顶进速度快的话机头刀盘转动很困难，只能通过减小主顶液压站油泵流量，将顶进速度调到最佳程度以使刀盘能稳定转动，每分钟只能顶进2-3cm。
由于土质比较稳定，顶进过程中没有出现机头下栽或上翘等突发情况，所以在此类土质中方向控制比较容易。
该工程采用的是泥水平衡法施工，因此类土质不化浆，易堵塞进排泥管口，泥浆外运比较困难，为施工进度带来极大不便。
这就要求在施工过程中保证泥水压力达到基本平衡，防止管道堵塞，并经常通过正逆流反复冲洗管道。
为加快施工进度和泥浆得以外运，我们在泥浆箱内放置两个带小孔的泥斗，排泥口设置两个分支，这样经过过滤，泥浆留入泥浆箱，而泥土沉淀在泥斗内，直接用吊车吊起倒入土方车中，经过滤后的泥浆水可以重复循环使用，减少了清理泥浆箱内泥土的次数，顶管施工得以顺利连续地进行，为后续顶管施工遇到类似问题起到了借鉴作用。
2、在杂填土中顶管2002年6月，我首次带队进行江苏昆山市南后街φ800砼管顶管施工，该工程共约1000米，我们完成了700米的工程量。
此项目地处昆山市中心，街道窄而且弯曲，车辆较多，地质情况也非常复杂，管线旁边是一条小河沟，因为管顶覆土浅，只有2.5—3.5米，从当地老的居民所述和完工情况来看，中间经过了五条老的小河沟，很多年前已回填，沟两边有建桥打的木桩，所以顶管沿线80%都是由碎石、木桩、瓦片、砖块等杂物垃圾组成。
淤泥质粉质黏土顶管触变泥浆减阻技术研究
淤泥质粉质黏土顶管触变泥浆减阻技术研究摘要：（文章依托于安庆综合保税区项目内环东路污水管道NHW20～NHW32-1段设计采用D800顶管施工，通过现场技术研究。
顶进长度、注浆量）关键词：（淤泥质粉质黏土泥水平衡顶管、泥浆配比、注浆工艺）随着国家的科技发展城市管网顶管工程技术不断进步，面临广阔的地域地貌不同条件下的顶管技术也不断有所更新。
淤泥质粉质黏土是一种天然含水率大于液限、天然孔隙比在1.0~1.5之间的粘性土。
这种土壤主要分布在中国东南沿海地区以及中国内陆的河流、河流、湖泊沿线和周围。
由于地基的高压缩性和低强度，地基沉降较大，且大部分不均匀沉降。
很容易造成墙体开裂和建筑物倾覆。
所以在工程建设中，必须引起足够的重视。
1工程概况本项目内环东路污水管道NHW20～NHW32-1段设计采用D800顶管施工，本段顶管工程北起巡关一路与内环东路路口(NHW20)，穿越窑沟后经巡关二路、星光路、庆丰路各路口，南至巡关三路与内环东路路口污水泵站。
顶管沿内环东路东侧人行道敷设，全长共计944.8m，本次顶管工作井、接收井以及沉井式检查井位于新建内环东路右侧K0+874-K1+789段，设计主体为钢筋混凝土结构，采用沉井施工；顶管设计管径为D800，坡度i=1‰，管材采用Ⅲ级钢承口钢筋混凝土管，橡胶圈接口，混凝土抗渗标号S8，最大抗压强度不得小于50Mpa，接口抗渗试验应达0.5Mpa。
2地质水文条件本工程顶管和沉井位于新建内环东路K0+874-K1+189段，该地区覆盖层主要为第四系全新统及中更新统冲积相地层，现状场地为农田及拆迁区，场地开阔，沟塘密布，窑沟东西向穿越场地而过，地势起伏较小。
地貌单元为长江一级阶地，根据设计图纸及地勘报告，本工程顶管井和沉井式检查井主要坐落在②层淤泥质粉质黏土上，井底采用水泥搅拌桩进行土体加固，处理后承载力不小于160kpa。
顶管穿越土层为②淤泥质粉质黏土，下卧层为③1粉土夹粉砂，土层物理力学参数见下表主要土层物理力学参数表所示。
复杂地质条件下长距离大口径顶管施工技术
复杂地质条件下长距离大口径顶管施工技术梁其东;马阔【摘要】结合日照市沭水东调混凝土顶管施工实例,分析了大口径长距离顶管施工中的泥浆减阻、中继间设置、轴线控制等关键施工技术,提出了切实可行的具体措施,探索和创新了部分大口径混凝土顶管施工的关键技术,对同类工程实施具有较好的参考和借鉴.【期刊名称】《山东水利》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】3页(P6-7,10)【关键词】大口径长距离管道;顶管施工;中继间;泥浆减阻【作者】梁其东;马阔【作者单位】日照市水务集团有限公司,山东日照 276800;山东省水利工程局,山东济南 250014【正文语种】中文【中图分类】TU992日照市沭水东调钢筋混凝土管道顶进工程共有4个顶程，共计长2395m。
管材为钢承口式钢筋混凝土管，采用“F“型钢承口式钢筋混凝土管，钢套环接口，楔型+半圆型两道橡胶圈密封。
项目主要工程内容如表1。
表1 顶管主要工程内容序号顶进方向管径/mm 距离/m 埋深/m 备注1 2#工作井→1#坑Ф3500 619.25 7.3～5.12 穿越公路2 2#工作井→3#接收井Ф3500 605.5 7.3～11.98 3 4#工作井→3#接收井Ф3500 618.75 14.38～11.98 4 4#工作井→6#接收井Ф3500 551.7 14.38～23.94 穿越公路1 顶管设备的选择根据工程地质条件确定顶管设备的类型和施工工法，同时，设备的选择也是工程施工成功的关键。
1.1 工程顶管穿越主要土层特性Ⅵ-③层：黏土（Q4alp），灰褐、黄褐色，可塑，切面较光滑，夹砂粒、小砾石。
该层分布广泛，层厚一般 1.50～4.30m，层底高程 103.40～116.65m。
Ⅵ-④层：含砂黏土（Q3alp），黄色、褐黄色杂黑斑、白斑，可塑-硬可塑。
该层分布于设计桩号1+100～3+300段，该层局部未揭穿，层厚一般3.10～14.90m，层底高程 97.20～103.30m。
长距离顶管施工中的问题与解决策略分析
长距离顶管施工中的问题与解决策略分析摘要：在长距离顶管施工阶段，由于环境、管径、顶进机械、施工技术等多方面因素的影响，在长距离顶管施工过程中极易出现一些风险故障。
因此，本文以某工程为例，介绍了长距离顶管施工原理，阐述了长距离顶管基础施工方法，分析了长距离顶管施工中常见问题。
并提出了几点针对性解决措施，以期为长距离顶管施工效益提升提供有效的借鉴。
关键词：长距离；顶管；工作井前言：XX清水管道穿越XX江，管道施工采用顶管推进法，为长距离大口径顶管施工。
XX顶管顶进工程最高日设计流量为19*104m3/d，压力流输送管道设计压力为0.58MPa，采用外径为2018mm、1987mm，壁厚为25mm钢管，管道长度为890m。
管道中心标准高度为-8.8m~-24.8m。
工程东西两端以沉井为主要连接渠道，沉井制作高度为16.9m。
其中东侧沉井为顶管接收井，接收井内径为8.8m，外径为11.9m，井底标准高度为-30.8m，制作高度为32.56m。
本文对该工程顶管顶进施工问题及优化措施进行了简单的分析，具体如下：一、长距离顶管施工原理概述长距离顶管施工主要是在顶管驱动下，利用土压平衡顶管设备，对土层进行处理。
在土压平衡顶管设备应用过程中，工作井内油缸为主要动力设备。
其可对顶管设备提供较大的推进力。
通过顶管推进期间设备、土层阻力相关作用，可促使土层盘旋运动[1]。
随后利用土压平衡顶管设备中大刀片，可将盘旋土层卷出，以达到土体降压、控温的作用。
在这个基础上，利用机器将土层由地下传送至地上，可完成整体管道施工工序。
二、长距离顶管施工中的问题及原因2.1长距离顶管顶力不足长距离顶管顶力与其顶进长度成正相关。
由于管道强度的约束，顶管顶进长度并不能无限制增加。
这种情况下，普通长距离顶管施工过程中，就需要在管道尾部施加一定顶力。
由于管道强度对顶管顶力施加具有一定影响。
再加上土层阻力的限制，在长距离顶管施工过程中，极易出现长距离顶管顶力不足的情况。
复杂地质条件下长距离大口径顶管施工技术分析
复杂地质条件下长距离大口径顶管施工技术分析摘要：伴随国内经济社会和城市化进程的不断深化发展，难以避免会碰到一些复杂地理条件的开发和作业，在很多的市政项目逐渐开始使用大管径长距离顶管施工技术环境下，其在持续发展过程中也面临着许多难题。
这儿简述了长距离大口径顶管施工过程中存在的主要困难，并分析对应的解决策略。
关键词：复杂；地质条件；长距离；大口径；顶管施工技术顶管技术是一种不开挖或者少开挖的管道埋设技术，因顶管技术面临地下水文地质条件的影响很大，有众多不可预测的因素。
为此，施工时，就需要反复研究顶管技术的特征，尽量确保工程项目能够顺利开展，进而实现期望的目标。
一、长距离大口径顶管施工技术存在的问题因为受到很多外界条件的限制，导致长距离大口径顶管的施工工艺无法充分发挥该有的功效。
而顶进设备，环境整治，施工工艺还有管径的长度种种因素均是直接影响长距离大口径顶管施工的重要原因，重点问题如下。
塌方问题在软弱地基的核心部位实施作业时，要时刻留意塌方状况，如果施工时发生塌方状况，会给工程项目造成很大的经济上的损失，拉长项目工程施工速度。
为此，若想规避风险，保证项目工程如期完成，必须对施工工艺开展革新，降低导致塌方状况的可能性。
（一）顶管的顶力状况顶管的顶力状况是一定要重视的方面，在解决实际问题环节中，需要不断对施工工艺开展革新。
若想保证工程项目的如期完成，就一定要有坚实的臂膀当作后盾。
施工时，相关工作人员要不断改进施工工艺，顶力的长度越长，其大小也会慢慢提高。
在各类工程施工技术应用中，要充分考虑推动力状况，最大程度的保证项目工程的完成情况。
（二）顶管角度无法控制状况管轴线是顶管工程环节中不可或缺的一部分，要对此进行更改，而管轴线有时候呈曲线状况，有时候呈直线状况。
需要结合不一样的控制措施进而更改顶管工程的实际角度，将顶管工程的特征发挥得淋漓尽致，比如，在顶管施工中，占地总面积比较小，并没有因为工程施工而导致到地面正常的活动还有道路运输和通行量状况。
市政给排水施工中长距离顶管施工技术研究
市政给排水施工中长距离顶管施工技术研究发布时间：2021-06-24T14:09:24.183Z 来源：《建筑实践》2021年2月40卷第6期作者：陆伟[导读] 长距离顶管技术是现代市政给排水工程项目施工中常用的技术手段陆伟深圳市水务科技有限公司518000摘要：长距离顶管技术是现代市政给排水工程项目施工中常用的技术手段。
本文通过对市政给排水施工中长距离顶管施工技术的应用进行深度讨论，以期为日后的工程建设提供一定的理论基础。
关键词：市政给排水施工；长距离；顶管施工技术长距离顶管技术是市政管道铺设建设过程中常用的一种技术工艺，在具体应用过程中无需开挖路面即可铺设管道，从地面建筑物以及道路等穿过，不会对路面以及周围的建筑物和构筑物等造成破坏。
在目前的给排水系统设计过程中，重视长距离顶管的选择和合理应用，能够推进市政工程给排水系统的整体发展。
1市政给排水工程施工意义市政给排水工程有效保证了我国公共给排水事业的顺利建设发展，进而有效促进我国城市化的健康发展。
市政给水排水系统建设是与城市居民日常生活息息相关，对推动城市经济运转发挥着十分重要的作用，市政工程给排水系统工程建设能够在一定很大程度保障城市的内部用水和排水需求，并且为当地现代居民生活提供更多的经济就业发展岗位，从而有效推动我国社会主义经济的快速健康发展。
但是现在我国现阶段的我国市政基层给排水工程施工管理技术有待不断改进，只有对我国市政基层给排水工程施工技术管理体系进行完善，才能真正让整个中国市政排水施工的技术质量水平有所大的提升。
因此，为了不断提高城区市政管道给排水系统施工的技术质量，人们必然需要不断对其技术进行更新完善。
在当下我国科技发展水平不断稳步提升的实际情况下，城市人口对居民生活用水质量的更高要求也在日益明显上升，与此同时，也对各级市政府的给水和排水管道改造提出了一些新的技术质量标准要求。
城市居民用水量也在不断扩大增加。
因此，把握监控好市政给水房排水管道的安全质量，为整个城市的经济发展建设发挥着重要的推动作用。
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的 目的就是 ， 在获得不 同触 变泥浆配 比的情况下 ， 要 顶管推
进时顶管与泥浆之间的摩擦系数 。 （ ）试验设备 １ 根 据上述试验 目的和原理 ，我们设计 了模型 试验装置。 试验箱外形尺 寸为 １２ ０ ｍ ０ ｍ×１２ ０ ｍ ０ ｍ×１５０ ｍ （ Ｘ ０ ｍ 宽 高 Ｘ长）钢板厚度为 １ ｍ ， ６ ｍ 。为模 拟顶 管机 头开挖形成的间
表 １ 性能指标较好泥浆
材料 与水配比（ 质量比 ） 粘度 相对 密度 失水量 ／ Ｌ泥皮厚度 ／ ｍ ｍ ｍ 膨 润土、 ２ ２ ５：ｏＯ ６． １ ８ １０：． １： １ｏ １ ３ ． １ Ｏ
ＣＭ Ｃ、 １ ２ ： ： ：１ ０ ０６ ２ ２０ ５ ０ ０ ６ ．２ １ ６ ． ｏ
漏斗式粘度计 、 量杯、 浆失水量测定仪等。测试 的样 品有 ： 泥
浆在顶管外表面注入后 ，能使顶管不 与土层 直接相接触 ， 从 而变成顶管与泥浆 、 泥浆与土体之 间的接触 。于是顶 管顶 进 过程中就形成 了顶管外表 面与触 变泥浆之间的摩 擦。 由于摩 擦系数取决于相互摩擦的材料 的性 质 ， 以顶管 与泥 浆之间 所 的摩擦系数就取决于项管钢材料和触 变泥浆 的性 质。 该试 验
７ ４
５５
１２ ． Ｏ
Ｏ６ ．５
碱
ＨＳ １
１ ４：１ ： １ ｏ ５ ． １Ｏ ２ ． ５： Ｏ ０ ８ ７９ ７ ．８
２１：１ ｏ Ｏｏ ２ ：１ ０ ２ Ｏｏ ５ ９ ６ １ １Ｏ ．２ １０ ５ ．２
５８
５７ ． ６２ ．
０９ ．
２ 模型模拟试验
【 作者简介 】罗云峰（ ８－）男， ， 工程 师。 系地址 ： １ １ ， 硕士 助理 ９ 联
上 海 市 民星 路 ２ １号 （０ ４ ３ ３ ２ ０ ３ ｏ
【 收稿 日期 】 ０ ０ — ４ ２ １一 ３ ２ ｌ
罗云峰 ： 在砂性 土 中进行长距 离顶管的触 变泥浆试验研 究
第 ３ 第 ４期 ３卷
Ｖ０ ．３ Ｉ３ Ｎｏ４ ．
建
筑
施
Ｔ
Ｂ ＩＤ Ｎ Ｏ Ｓ Ｒ Ｃ １ Ｎ Ｕ Ｌ Ｉ ＧＣ Ｎ Ｔ Ｕ Ｔ ０
在 砂 性 土 中 进 行 长 距 离 顶 管 的 触 变 泥 浆 试 验 研 究
Ｅｘ ｒ ｍ ｅ ａ ｕｄ ｎ Ｔｈｉ ｏ ｒ ｐｉ ｕ ｒ ｓ ｄ ｆ ｒ Ｌｏ － ｐｅ ｉ ｎｔ ｌＳｔ ｙ ｏ ｘ ｔ ｏ ｃ Ｓｌ ｒ ｙ Ｕ ｅ ｏ ｎｇ
ＨＳ 、 ３ ６ ： ｌ ＨＳ ｔ ２：１ ｏ Ｏｏ ＨＳ ． １１
ＨＳ １２
６ ．１ １ ２ ３４ ． Ｏ ５ ．９ ７０ １ ３ ． Ｏ
６ ．７ ２９ １ ４ ． ０
６５ ． ２５ ．
２５ ．
０４ ． Ｏ １ ＿５
Ｏ３ －６
３ ５：１ ｏ ｏ０
需要 。 用 到 的仪 器 主要 有 ： 平 、 浆 搅 拌 机 、 浆 比 重 计 、 所 天 泥 泥
２１ 模 型 试 验设 备 与 方 案 ．
我们进行 了模型模拟顶管顶进 的试验 ， 并测试泥 浆材 料
的 动 静 摩 擦 系 数 ， 而 确 定 最 优 泥 浆 配 比。 原 理 为 ： 变 泥 从 其 触
０ 前 言
当顶管在砂性土 中长距离项进施 工时 ， 由于砂性 土具有 透水性极强、 自身成 拱能力弱（ 类土极 易包紧管外壁 ， 此 增大 摩擦 力， 注浆 润滑套相 对来讲较难形成 ）摩阻 力较 大和 渗 且 、
透 系 数 高 的 特 点 ， 水 头 下 易 出 现 流 砂 和 管 涌 现 象 ， 然 给 高 必
①膨润 土、 Ｍ 、 ； 高分子聚 合物 Ｈ １ 、 Ｓ Ｃ Ｃ碱 ② Ｓ 型 Ｈ ３型、 Ｓ ． 型 Ｈ Ｉ１
和 ＨＩ Ｓ． ２型。 我们 在进 行了 １０多种 （ ） 比试验 后 ， 出 ８ ６ 次 配 得 种相关性能指标 比较适合所依托 顶管施工用的泥浆配 比（ 表
１。 ）
我们经综合 比较 分析 ， 在上述 ８种 泥浆配 比中选 择 了 ３ 种配 比（ ２ 进行模型模拟试验 。 表 ）
４ ：１ ｏ ３ Ｏｏ
表 ２ 模型试验配 比
材 料
Ｈ Ｓ１ Ｈ Ｓ ． １２
与 水 配 比
２１ ：１ Ｏ ０ Ｏ ４一 １０ ２： ０ ０
膨润土、 ＣＭＣ、 １ ０： ． ５： Ｏ Ｏ 碱 ２ ２１： １Ｏ
１ 泥浆配比试 验
进行泥浆配 比实验 以测试所配制泥浆的 比重 、粘度 、 稳 定性 、 失水量和泥皮厚度等性能指标参 数能否满足依托工程
比 。并将 该试验结果成功应 用在工程 实践 当中，为以后 类似工程提供技 术支撑。
【 关键词 】触 变泥浆 适顶管工程 配 比试验 模 型试验 【 中图分 类号 】４ ５ ７ Ｕ ５． ４ ／ 文献标识码 Ｂ
【 文章编号 】１０—０ １２１ ） — ２２０ ０４ １０ 《０ １０ ０９—３ ４
０７ ． Ｏ７ ７
顶管施工带来不小 的难度 。 砂层 中管 周围较难形 成均匀的泥 浆支撑环套是产生顶力较大 的主要原 因 ， 且反映在工程 实际 中突 出的现象是启动时顶 力很大和摩 阻力恢 复较快 ， 以提 所 高触变泥浆的性能是减小摩阻 力的主要手段 。 文即是对 触 本
变 泥 浆 进 行 研 究 ， 以配 制 甄 选 出 适 宜 所 依 托 工 程 需 要 的 泥 浆。
Ｄｉｔ ｎ ｅＰ ｐ － ’ ｋ ｎ ａ ｄ ｏｌ ｓａ ｃ ｉ ｅ Ｊ ｃ ｉ ｇ ｉ Ｓ ｎ ｙＳ ｉ ａ ｎ
口 罗云峰
（ 海 市基 础 工 程有 限公 司 上 ２００ ） ０ ０ ２
【 要】 摘 通过对触 变泥浆进行 配比试 验及模 型模 拟试验研 究，找 出了以砂－－ 中进行 长距 离顶管工 程所适 用的触变泥浆配 ｉ＋ ￣－ －