浅覆土小间距矩形顶管施工地表变形控制技术
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。
复杂环境下城市主干道浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法
复杂环境下城市主干道浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法一、前言在城市主干道的建设和维修中，如果遇到复杂的地下环境，比如存在多层地下管线和设施的情况下，传统的开挖法施工往往会造成严重的交通阻塞和地下管线破坏的问题。
为了解决这些问题，浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法应运而生。
该工法通过在城市主干道地表上铺设临时建筑物，然后从一侧挖掘出一条矩形顶管通道，再将顶管逐段推进，最终完成地下管线的铺设。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、施工原理、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。
二、工法特点浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法具有以下几个特点：1. 适应性强：该工法适用于各种复杂地下管线和设施的场景，包括通信光缆、电缆、给排水管道等。
2. 施工周期短：相比传统的开挖法施工，该工法的施工周期更短，可以大幅度减少对交通的影响。
3. 施工质量好：采用矩形顶管的方式进行施工，可以保证管道的平整度和直线度，提高施工质量。
4. 环境友好：由于该工法不需要大规模的开挖，可以减少对周围环境的破坏和污染。
三、适应范围浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法适用于以下场景：1. 地上有公共设施密集的区域，如市中心、商业区等。
2. 地下存在多层复杂管线，对地下的管线有要求的区域。
3. 施工时间紧迫，需要尽快完成施工的区域。
四、工艺原理浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法的原理是：通过在地表上建设临时建筑物，保护地面上的管线和设施。
然后从一侧挖掘出矩形顶管通道，将矩形顶管段逐段推进，同时进行地下管线的铺设。
在推进过程中，通过控制推进速度和排土方式，保证施工质量和安全。
五、施工工艺施工工法主要分为以下几个阶段：1. 建设临时建筑物：在地表上建设临时建筑物，保护管线和设施。
2. 挖掘矩形顶管通道：从一侧开始挖掘出矩形顶管通道，保证通道的平整度和直线度。
3. 矩形顶管推进：将矩形顶管逐段推进，同时进行地下管线的铺设。
矩形顶管施工引起地面变形控制措施
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。
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。
大断面小间距矩形顶管施工关键技术
大断面小间距矩形顶管施工关键技术顶管技术是一种类似于盾构法的地下工程非开挖管道铺设技术,采用顶管掘进机成孔,再将预制成型的管道从顶进工作井顶入形成连续衬砌的管道非开挖技术。
此次交流会参观的星汇云锦地下商场C地块,在开挖中即采用了矩形顶管技术，参观中，与会代表对此项新技术表现出浓厚兴趣.根据交流会上中铁二局股份有限公司城通公司总工程师王家祥的报告，本刊做了整理，以飨更多读者.中国中铁二局股份有限公司城通公司总工程师王家祥做主题报告广东省佛山市南海区桂城街道19、20街区地段C地块地下空间项目顶管工程，为越秀地产在南海修建的地标建筑星汇云锦A、B楼盘的地下连接商场，该地下商场为C地块,横穿南海大道北，为地下空间开发项目（见图1）。
本工程顶管通道位于佛山市交通主干道南海大道北正下方，地面交通繁忙，通道线路与南海大道北呈“正交”关系,南海大道北作为交通通行的主干道，若采用明挖法施工，交通疏解非常困难，且地下管线众多、迁改周期较长,因此采用顶管法施工。
图1 顶管工程平面位置示意本工程设计为4条并行顶管通道，通道内净空尺寸为6m×4m，管节壁厚0。
45m，管节混凝土为C50P10，标准管节宽1.5m，共120节，7.5m异形管节2节，5.45m异形管节10节.每个通道各长60.5m，间距0。
5m（见图2,3）。
图2 顶管通道平面位置示意图3 顶管通道横断面顶管施工区域自上而下地层分别为杂填土，淤泥、淤泥质土，粉砂层,粉土层，粉砂，中砂、局部粗砂.地下水埋深为1.20~1.50m，水位高程0。
70～1.14m，其中粉砂层、粉砂为容易液化的砂性土，砂土液化将导致涌水、涌砂及地面坍塌，施工风险大。
工程重难点大断面顶进。
本工程顶管掘进机开挖断面尺寸为6.9m×4.9m，为目前全国最大断面矩形顶管，施工时易产生四大问题。
1)矩形掘进机壳体顶部宽度约7m，与土层的接触面积大，易引起机头背土，加剧对土体扰动和流失,严重时会造成地面塌陷和管线破坏.2）矩形顶管掘进机正面与土层的接触面积大，当拼装管节或加垫块时，主顶油缸一回缩，在掘进机正面承受的土层轴向推力作用下，掘进机连同管节易发生整体后退。
软土地层多管小间距大断面矩形顶管施工工法
软土地层多管小间距大断面矩形顶管施工工法软土地层多管小间距大断面矩形顶管施工工法一、前言软土地层多管小间距大断面矩形顶管施工工法是一种针对软土地层中大断面矩形顶管的施工方法。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析，并以一个工程实例作为辅助说明。
二、工法特点1. 采用多管小间距的顶管，增大排水孔隙率，促进软土固化。
2. 采用大断面矩形顶管，提高软土地层的承载能力和稳定性。
3. 充分利用现代技术，施工速度快，效率高。
4. 适应性强，适用于软土地层中各种条件的隧道、地下管廊、地铁等工程。
三、适应范围软土地层多管小间距大断面矩形顶管施工工法适用于软土地层较为均匀的区域，土层厚度一般在5-50米之间。
适用于各类大断面矩形顶管施工工程，特别适用于需求大排水能力同时要求较高承载力和稳定性的工程。
四、工艺原理该工法的实际工程应用是基于以下原理：1. 多管小间距：通过增加多个顶管，可以增大排水孔隙率，加快软土固化过程。
2. 大断面矩形顶管：大断面矩形顶管的使用可以增强软土地层的承载能力和稳定性。
3. 通过合理的施工工艺和技术措施，可以保证工程质量和安全。
五、施工工艺施工工艺主要包括以下几个阶段：1. 前期准备：勘察、设计、验收。
2. 沟槽开挖：根据设计要求和地质情况进行沟槽开挖。
3. 钢筋网制作和安装：根据设计要求制作钢筋网，并将其安装于沟槽底部。
4. 模板安装：将模板按照设计要求布置在钢筋网上，形成顶管的断面。
5. 混凝土浇筑：将混凝土从出料口和巷道输送到模板内，进行浇筑。
6. 养护：混凝土浇筑完成后，进行养护工作，保证混凝土的强度和稳定性。
六、劳动组织劳动组织应根据工程规模和工期确定人员配置和施工进度，确保施工工艺的顺利进行。
主要涉及沟槽开挖、钢筋和模板的制作安装、混凝土浇筑和养护的人员。
七、机具设备施工所需的机具设备主要包括挖掘机、运土车、钢筋加工机械、模板和混凝土输送设备等。
复杂环境下城市主干道浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法(2)
复杂环境下城市主干道浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法复杂环境下城市主干道浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法一、前言城市主干道的建设和改造常常需要进行下穿道路施工，而在复杂环境下，往往会面临土层复杂、地下管线密集等问题。
为解决这一难题，浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法应运而生。
二、工法特点浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法具有以下特点：1. 结构简单：顶管采用大截面矩形形式，能够满足较大断面需求，同时结构简单，易于制作和施工。
2. 适应性强：该工法适应范围广，可用于不同类型的土壤和地质条件。
3. 施工效率高：采用机械化施工，减少人工搬运，提高施工效率。
4. 施工安全可靠：采用分段施工和预压力法施工，能够有效控制施工过程中的变形和沉降，确保施工安全可靠。
三、适应范围该工法适用于具有以下条件的工程：1. 道路交通压力大，无法使用传统开挖施工方法的情况。
2. 土质较软或地下水位较高的地区。
3. 地下管线密集的地方，无法进行开挖或挖掘深度有限的情况。
四、工艺原理浅覆土下穿大截面矩形顶管施工工法主要依据以下原理进行设计和施工：1. 分段施工原理：将大截面矩形顶管加工成多个小段，通过顶推法逐段推进，降低施工的难度和风险。
2. 预压力法原理：在推进过程中，通过施加预压力来控制顶管与土壤的相互作用，减小顶管沉降和变形。
3.排水和地基处理原理：对周围土壤进行必要的排水和地基处理，以保证施工过程的稳定和安全。
五、施工工艺1. 确定施工方案：根据实际情况确定顶管的断面形状和尺寸，制定施工时间和施工步骤。
2. 地面准备工作：进行道路封闭和交通调整，清理施工现场并进行防护措施。
3. 预留检修口：根据设计要求，预留顶管的检修口以便日后维护和检修。
4. 顶管制作和预压力施工：将大截面矩形顶管分段制作，然后采用顶推法逐段推进，同时施加预压力来保证施工安全。
5. 管道连接和防水处理：将各个顶管段进行连接，并进行必要的防水处理以防止水浸入顶管内部。
浅覆土顶管施工方案(3篇)
第1篇一、工程概况本工程为某城市地下综合管廊工程，主要包含给水、排水、电力、通信等管线。
本次施工内容为给水管线顶管施工，管径为DN1000mm，顶管长度为500m，覆土深度为1.5m。
施工场地位于城市主干道旁，交通繁忙，地下管线复杂，施工环境较为复杂。
二、施工工艺1. 顶管施工工艺顶管施工采用挤压式顶管机进行施工，顶管机采用全断面切割，施工速度快，对周围环境影响小。
2. 施工流程（1）现场勘查与测量对施工现场进行勘查，了解地下管线情况，确定顶管施工位置。
根据设计图纸进行测量，确定顶管轴线、覆土深度等参数。
（2）施工准备（1）施工材料准备：根据施工要求，准备顶管机、切割刀具、管道、管道连接件、润滑剂等材料。
（2）施工设备准备：准备挖掘机、吊车、施工车辆等设备。
（3）施工人员准备：组织施工队伍，进行技术交底和安全培训。
（4）施工场地准备：平整施工场地，搭建施工围挡，设置安全警示标志。
（5）临时设施准备：搭建施工休息室、办公场所等。
（3）施工过程（1）顶管机就位：将顶管机运输到施工现场，按照设计轴线进行就位。
（2）顶管施工：启动顶管机，进行顶管施工。
在施工过程中，注意观察顶管机运行情况，及时调整顶管轴线。
（3）管道连接：顶管施工完成后，将管道连接到顶管机尾部，进行管道连接。
（4）管道回填：完成管道连接后，对管道周围进行回填，确保管道稳定。
（5）施工验收：施工完成后，对顶管施工质量进行检查，确保满足设计要求。
三、施工质量控制1. 材料质量控制（1）顶管机：选择性能稳定、质量可靠的顶管机。
（2）切割刀具：选用耐磨、使用寿命长的切割刀具。
（3）管道：选用符合设计要求的管道，确保管道质量。
2. 施工过程质量控制（1）顶管轴线控制：在顶管施工过程中，严格控制顶管轴线，确保管道按照设计轴线施工。
（2）管道连接质量：确保管道连接牢固、密封，防止漏水。
（3）回填质量：回填材料应选用稳定性好、压实度高的材料，确保管道稳定。
cecs 716-2020 矩形顶管工程技术规程
cecs 716-2020 矩形顶管工程技术规程一、引言矩形顶管是一种用于地下交通隧道和地下通道工程的重要结构形式，具有承载能力强、使用寿命长等优点。
《CECS 716-2020矩形顶管工程技术规程》是中国工程建设标准化协会颁布的标准，旨在规范矩形顶管工程设计、施工及验收等相关工作，以保障工程质量，确保工程安全。
二、术语和定义1.矩形顶管：指承载地下交通隧道或地下通道荷载，由钢筋混凝土构件组成的顶部覆盖结构。
2.矩形顶管板：指矩形顶管的主体结构，由预制钢筋混凝土构件组成。
3.矩形顶管梁：指矩形顶管的承载构件，提供支撑和横向刚度。
4.矩形顶管柱：指矩形顶管的承载构件，提供支撑和纵向刚度。
5.设计强度：矩形顶管在不同构件和不同受力情况下的抗压、抗拉、抗剪等设计参数。
6.构件连接：矩形顶管板、梁与梁、梁与柱之间的连接方式。
三、基本要求1.材料选择：矩形顶管板、梁、柱以及连接部件的材料应符合相关标准要求，保证其强度、刚度和耐久性。
2.结构设计：应根据实际工程情况，合理确定矩形顶管的结构形式和尺寸，保证其承载能力和使用寿命。
3.施工工艺：应采用先进的施工工艺和设备，确保矩形顶管工程施工质量，避免出现质量缺陷和安全隐患。
四、设计规定1.受力分析：应对矩形顶管在荷载作用下的受力情况进行详细分析，包括受压、受拉和受剪等情况。
2.构件设计：根据受力分析结果，设计矩形顶管的板、梁、柱，确保其安全可靠，满足设计要求。
3.连接设计：应设计可靠的构件连接方式，保证矩形顶管的整体稳定性和抗震性能。
五、施工规定1.材料验收：应对矩形顶管板、梁、柱以及连接部件进行严格的材料验收，确保其质量符合设计要求。
2.构件制作：应根据设计要求，采用预制或现浇的方式制作矩形顶管构件，保证其尺寸和质量。
3.施工工艺：应根据设计要求和施工方案，采用先进的施工工艺和设备，保证矩形顶管的施工质量。
4.现场验收：应对矩形顶管的施工质量进行现场验收，确保矩形顶管工程质量符合规定要求。
cecs 716-2020 矩形顶管工程技术规程
cecs 716-2020 矩形顶管工程技术规程第一章总则1.1目的和范围本规程是为了规范矩形顶管工程的施工和设计要求，保证施工质量，保障工程安全。
适用于矩形顶管的设计、施工、检验和验收。
1.2规范性引用文件在本规程中，以下文件的条款通过引用成为本规程的条款。
最新的修订本的文件应当适用于本规程。
所有引用文件的修订本对本规程无效。
1.3术语和定义本规程中以下术语和定义适用：1.3.1矩形顶管：指用预制混凝土拼装而成的顶管。
通常用于地下水位较低的地下隧道和地下管廊工程。
第二章设计要求2.1材料选择2.1.1砼材料应符合规定标准，质量合格。
应根据实际工程要求选择相应的强度等级和配合比。
2.1.2钢材应符合相关标准，应有防腐蚀措施并满足相应的抗拉强度和弹性模量要求。
2.2结构设计2.2.1顶管的结构设计应符合相关规范要求，通常包括梁板结构的计算和分析、边梁的配置等。
2.2.2矩形顶管应考虑其在地下水位影响下的受力情况，保证工程的安全。
第三章施工要求3.1准备工作3.1.1施工前应做好地基处理工作，确保顶管基底平整、牢固，无明显变形和开裂。
3.1.2准备好相关设备和工器具，确保施工的顺利进行。
3.2砼浇筑3.2.1砼浇筑应按照设计要求进行，注意控制浇筑的质量和工艺。
3.2.2在砼浇筑过程中应注意避免裂缝和松散，确保顶管的整体性和稳固性。
3.3顶管吊装3.3.1顶管吊装时应注意安全，合理安排吊装计划并进行必要的安全检查。
3.3.2吊装过程中应控制吊装速度和力度，避免对顶管造成损坏。
第四章检验和验收4.1砼质量检验4.1.1对施工现场的砼质量应进行抽检，确保质量符合设计要求。
4.1.2砼强度检测应按规定进行，符合要求后方可进行验收。
4.2结构检验4.2.1对各部位的结构应进行检查，确保符合设计要求。
4.2.2对顶管的安装和连接应进行检验，确保连接牢固可靠。
4.3验收4.3.1顶管工程竣工后应进行验收，满足设计要求并符合相关规范要求后方可验收合格。
较大断面矩形顶管在浅覆土条件下施工的沉降控制
较大断面矩形顶管在浅覆土条件下施工的沉降控制发布时间：2021-06-08T16:05:20.067Z 来源：《基层建设》2021年第5期作者：韩振亚[导读] 摘要：城市地下通道类工程受地面道路、管线和地质条件制约而难以采用明挖法或者矿山法施工时，大断面矩形顶管施工这种非开挖工艺具有显著的优势。
山东省青岛市崂山区中铁二十五局集团第五工程有限公司 266100摘要：城市地下通道类工程受地面道路、管线和地质条件制约而难以采用明挖法或者矿山法施工时，大断面矩形顶管施工这种非开挖工艺具有显著的优势。
在浅覆土条件下大断面顶管穿越城市主干道、地下管线、楼房等建（构）筑物时，需要严格控制地面、管线、建（构）筑物的沉降变形。
基于青岛地铁首个顶管施工出入口通道工程实例，论述了浅覆土条件下较大断面顶管施工沉降控制技术要点，为地铁出入口、地下过街通道、综合管廊等顶管施工提供借鉴，有效地进行推广应用。
关键词：大断面；矩形顶管；沉降控制 1工程概况1.1 工程简介青岛市地铁四号线劲松四路站B出入口顶管工程为横穿辽阳西路的南北地下人行通道，由B号出入口明挖段始发向车站推进，共49.5m。
结构断面内净空尺寸为6m×3.3m，覆土厚度约5.9m～7.0m，推进坡度为-2.02%。
钢筋混凝土（C50，P12）预制矩形管节尺寸为6.9m×4.2m，F型接口，采用一道楔形橡密封胶圈止水装置。
B出入口通道下穿的辽阳西路为青岛市城市主干道，道路车流量极大。
地下管线众多，包含通信、燃气、军用光缆、国际光缆、供水、电力和排水等14条重要管线。
管线距顶管拱顶最小距离约3.015m。
通道穿越土层为第⑪粉质粘土层、第⑫含黏性土粗砂层，其中第⑫层为承压含水层。
详见图1顶管段地质剖面图及管线位置示意图。
图1 顶管段地质剖面图及管线位置示意图 1.2 沉降控制要求沉降控制值参照青岛地铁集团监测管理规定及有关规范给出。
各监测项目控制值与警戒值见下表。
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。
超薄覆土大断面小净距矩形顶管施工工法(2)
超薄覆土大断面小净距矩形顶管施工工法超薄覆土大断面小净距矩形顶管施工工法一、前言超薄覆土大断面小净距矩形顶管施工工法是一种适用于城市地下管网建设的先进施工技术。
该工法通过使用超薄覆土和大断面的矩形顶管，实现了在有限的空间内进行管道敷设，满足城市发展对地下管网的需求。
本文将对该工法的特点、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。
二、工法特点该工法的特点如下：1. 超薄覆土：采用超薄覆土可以减少地表破坏和影响，同时降低施工成本。
2. 大断面小净距：通过采用大断面的矩形顶管，以及合理的管线布置方式，可以在有限的空间内实现多管道敷设，提高了管网的通能性。
3. 节省空间：相比传统的大开挖施工方式，该工法在地面上只需进行开挖及覆土，节省了大量的空间，减少了对周边环境的影响。
4. 施工快速高效：使用现代化设备和工艺，施工速度快，有效节约了人力资源。
5. 环保节能：采用了先进的管材和施工工艺，降低了对土地和自然环境的破坏，实现了节能减排的目标。
三、适应范围超薄覆土大断面小净距矩形顶管施工工法适用于城市地下管网建设，特别适用于繁忙的市区和狭窄的道路。
它可以应用于给水、排水、燃气、通信等各类管网的建设和维护。
四、工艺原理该工法的工艺原理主要包括以下几个方面：1. 施工工法与实际工程之间的联系：通过选择合适的管材、设计合理的管线布置方式，并结合地质条件和施工情况进行优化调整。
2. 技术措施：包括超薄覆土的选择和施工、大断面小净距矩形顶管的设计和制作、管道的敷设和连接等。
这些技术措施保证了工法的实际应用效果。
五、施工工艺超薄覆土大断面小净距矩形顶管施工工艺主要包括以下几个阶段：1. 地面标志和临时设施设置2. 施工准备工作3. 管线布置和前期准备4. 管道敷设和连接5. 管道测试和保护6. 后期修复和整理六、劳动组织根据工地的规模和施工工艺的要求，合理组织施工人员和管理人员，确保施工的顺利进行。
浅埋深顶管施工对地面结构变形控制研究
·102·NO.04 2019( Cumulativety NO.40 )中国高新科技China High-tech 2019年第04期（总第40期）0 引言随着水利工程的兴建，越来越多的输水工程因受环境限制而涉及非开挖式顶管施工，在水工建筑物与其他建筑物出现交叉布置时，对施工提出了更高的要求，既要保证施工本身的安全，又要保证过程对其他建筑物的影响在可控范围内。
此时，非开挖式顶管施工相较于传统明渠开挖的优点则更为明显，其独立的施工方式可以在贯穿铁路、公路、城市管网等施工过程中将对其他工程设施的影响降至最低。
本文结合工程实际对浅埋深顶管施工对地面结构变形的控制展开研究。
1 工程概况山西省“十二五规划”大水网建设中的某个供水扩建工程，其供水扩建的主要受益对象为8个县（市、区），该工程的供水任务为8个县（市、区）的城乡生活用水、工业用水和农业灌溉用水。
该标DN1400×6000PCCP管道计20.3km，包括漳泽分支PCCP管道2.34km、屯留支线6.59km、襄垣支线PCCP段11.39km；DN900DIP管道（球墨铸铁管）14.74km，包括襄垣支线DN900DIP 8.66km、潞宝分支DN900DIP1.73km、潞安分支DN500DIP3.27km。
2 浅埋深顶管施工主要方法2014年3月，襄垣支线施工标正式开工，整个工期持续8个月，输水管道长达34.7k m 。
环湖路顶管位于漳泽水库附近，桩号为ZZ2+240.352~ZZ2+266.964，地下水位高，降水困难。
整条管道施工沿线均是地下高水位、不具备深顶管段等级公路的顶管。
根据公路主管单位要求，高等级公路重型车辆通行较频繁，不允许中断交通和顶管结构变形，为加快施工进度，确保顶管施工质量，保证施工工程顺利进行，因此，该段管道选择浅埋深顶管施工。
对浅埋深顶管对地面结构变形的控制研究，可以根据研究对象设定目标值：地面沉降≤10mm，路面不因沉降开裂，在允许范围内要求地面结构基本保持不变。
短距离浅覆土曲线顶管施工技术研究
短距离浅覆土曲线顶管施工技术研究摘要：随着环保问题的日益凸显，在上海地区解决初期雨水面源污染问题的项目逐步增多，通过已停运污水厂进行功能转换解决面源污染、提高排江水质等问题，而调蓄工程雨水厂外连通管线部分在上海市区工程通过非开挖技术实现，本文结合工程实际，研究在平均覆土深度4.55m的情况，进行短距离曲线顶管施工，曲线段长50m，曲率半径R=700m，同时本工程顶管管道内径3m，外径3.55m顶管直径较大，通过选择合理的顶管工艺和施工过程控制，确保施工过程精度，将管道轴线精度偏差降至最低，周围河道护岸、围墙及构筑物沉降控制到最小，确保周边构环境安全。
关键词：浅覆土短距离曲线顶管沉降变形0 引言顶管法施工自建国初期开始应用于国内各类工程，顶管管径从不到1m至今最大已达到4m，顶进线路也由直线发展成曲线顶管，同时常用顶管法施工平衡理论也有气压平衡、泥水平衡和土压平衡三种。
1 概述长桥初雨调蓄项目位于徐汇区长桥污水处理厂内，该项目进水管线部分因场地狭小且位于市区路段，埋深不足5m，设计采用顶管法施工，DN3000钢筋混凝土管，为此新建3座顶管井。
因场地因素，无法一次性顶进，自中间2#工作井分别向两端接收井进行顶进。
其中2#-3#井中心长度110m，覆土厚度平均约4.55m，顶进时避让厂内已建顶管工作井钻孔灌注桩，穿越顶管井的双排高压旋喷桩止水帷幕（见图1），顶进轴线含50m曲线段，曲率半径取值R=700m。
图1 顶管周围环境平面示意图顶管施工周围包括已建生反池，最近处3.65m，埋深3m，搅拌桩加固地基；东侧为三友河，距河道护岸最近距离为7.7m，距河道控制线仅1.7m（陆域控制线6m宽），河道护岸采用7m长双排钢筋混凝土预制桩上加400mm厚钢筋混凝土压顶和1.35m高浆砌块石构成，边缘有厂内砖砌围墙，基础为砖基础（见图2），顶管施工对周围地表建构筑物、管线、河道等保护要求高。
图2 顶管与河道、围墙相对位置关系图2 顶管施工控制措施1、顶管机选择考虑顶管施工直径较大，管外径3550mm，顶管机外尺寸3580mm，标准节长2.5m，在2#-3#顶进过程中50m曲线段纠偏难度大，顶进施工过程中需控制土体扰动，本工程顶管主要穿越③层淤泥质粉质粘土和④层淤泥质粘土，施工易受扰动，综合上述因素在顶管机选择过程中选择大刀盘土压平衡顶管掘进机。
较大纵坡浅覆土大断面矩形顶管顶进控制技术
较大纵坡浅覆土大断面矩形顶管顶进控制技术
朱立华;张传安;陈雷
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2024(50)7
【摘要】以杭州地铁3号线支线留下站A1-A2出入口连接通道为背景,结合工程地质情况,介绍了始发井及接收井端头加固、较大纵坡及覆土较浅顶进控制等施工技术,对顶管变形和地表沉降监测结果进行了详细分析,阐述了顶管施工引起的周边土体变形特征。
现场监测结果表明,采用有效、综合的顶管施工控制措施,避免了顶管下穿范围内的地面沉降问题。
【总页数】4页(P138-140)
【作者】朱立华;张传安;陈雷
【作者单位】杭州市地铁集团有限责任公司;中铁十四局集团大盾构工程有限公司;杭州市建设工程质量安全监督总站
【正文语种】中文
【中图分类】TU943.9
【相关文献】
1.超长距离浅覆土大断面矩形顶管设计探讨
2.地铁浅覆土大断面矩形顶管施工沉降控制分析
3.浅覆土大断面矩形顶管施工管节内力演化规律研究
4.大断面浅覆土矩形顶管模型试验研究
5.超浅覆土大断面矩形顶管近距离双线施工地表沉降规律及加固效果评价
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狭窄空间浅覆土人工手掘式顶管施工纠偏技术总结
狭窄空间浅覆土人工手掘式顶管施工纠偏技术总结发布时间：2023-03-16T05:54:30.170Z 来源：《建筑实践》2023年1期作者：苟毅、黄世尘[导读] 顶管施工是目前市政工程管网新建或改迁普遍采用的一种施工方式苟毅、黄世尘中交二航局（成都）建设工程有限公司四川省成都市 610000摘要：顶管施工是目前市政工程管网新建或改迁普遍采用的一种施工方式，顶管施工具有占地面积小、绿色环保、对外部环境影响较小等优点，尤其是在配合城市轨道交通及水电工程方面，人工手掘式顶管施工有着重大辅助作用；人工手掘式顶管施工过程中极易出现因地质较软、顶进压力不均等因素而导致顶管轴线出现偏差，因此本文主要以狭窄空间浅覆土人工手掘式顶管施工纠偏技术为重心进行叙述。
关键词：人工手掘式顶管施工富水浅覆土软土地层轴线纠偏引文：城市轨道交通已经成为各大城市出行必不可少的一种交通方式，不仅为广大人民出行提供便利，还为减少大气污染做出突出贡献，但由于部分地铁车站施工是在老旧小区或重要场所施工，部分市政管网复杂且影响地铁车站结构施工，因此在部分区域需要使用顶管施工来进行市政管网改迁，然而在一些狭窄空间且覆土较浅区域无法使用顶管机施工的地方，只能使用人工手掘式顶管施工方法进行顶管作业。
顶管施工是在地下施工，部分施工场地土质较软、覆土较浅，地表水比较丰富，因此在手掘式顶管过程中，由于没有相关导向系统辅助，极易造成开挖轴线出现较大偏差。
本文主要结合成都轨道交通30号线一期工程惠王陵站DN1000污水管改迁现场实例，对人工手掘式顶管施工过程中出现轴线偏差时如何进行纠偏进行叙述。
1、工程概述：1.1区间概况：成都轨道交通30号线一期工程惠王陵站站点位于陵川路与规划玉竹路交叉口，陵川路现状DN1000雨水合流管，与车站主体结构冲突，按规划新建一根DN1000污水管和一根DN600雨水管。
原DN1000雨污水管道位于陵川路中央位置距离地表约4～5m, 受站场周边环境及管线埋藏深度影响，既有管线不具备开槽明挖施工条件，设计采用顶管法不开槽施工。
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收稿日期:2018－06－29;修回日期:2019－02－20第一作者简介:韩占波(1972—)，男，河南洛阳人，1996毕业于西南交通大学，工程管理专业，本科，工程师，从事地下工程及隧道技术与技术管理工作。
E-mail :hanzhanbo2000@163．com 。
浅覆土小间距矩形顶管施工地表变形控制技术韩占波1，豆小天2，曹伟明2，王晋波2，赵李勇2，郑丽军2(1．中铁隧道局集团有限公司，广东广州511458;2．中铁隧道集团二处有限公司，河北三河065201)摘要:为研究顶管施工过程中的地表变形规律，探索地表变形的的控制技术，最大限度地保证顶管施工过程的安全，依托某总部地下停车场项目，针对国内首例采用结构分割转换工法(CC 工法)实施的矩形顶管工程施工地表变形影响因素进行分析，主要包括覆土厚度、施工过程地层损失、隧道小间距施工对相邻隧道土体作用等。
研究分析表明:1)通过采取控制掘进速度、控制土舱压力、控制注浆量、控制出渣量、控制顶进姿态等地表沉降控制技术措施，有效地控制了地表变形;2)在顶推过程的各个阶段，地表变形呈现不同的特点，当出现变形过大时，通过调整土舱压力、补充注浆等控制措施，使地表变形逐渐趋于稳定变化状态;3)通过对施工过程地表变形监测数据整理分析，进一步验证了采取地表变形控制措施的有效性和必要性。
关键词:矩形顶管;浅覆土;小间距;掘进速度;土舱压力;掘进姿态DOI :10．3973/j．issn．2096－4498．2019．03．022文章编号:2096－4498(2019)03－0496－08中图分类号:U 45文献标志码:B开放科学(资源服务)标识码(OSID ):Control Technology for Surface Deformation Induced by Construction ofShallow-covered and Small-spacing Ｒectangular Pipe JackingHAN Zhanbo 1，DOU Xiaotian 2，CAO Weiming 2，WANG Jinbo 2，ZHAO Liyong 2，ZHENG Lijun 2(1．China Ｒailway Tunnel Group Co．，Ltd．，Guangzhou 511458，Guangdong ，China ;2．The 2nd Engineering Co．，Ltd．of China Ｒailway Tunnel Group ，Sanhe 065201，Hebei ，China )Abstract :During the construction of underground works by pipe jacking method ，surface deformation is often caused by construction disturbances ，and there is a great safety risk during the construction process．Therefore ，it is of great significance to study the law of surface deformation in the process of pipe jacking ，and explore the surface deformation control technology for ensuring the safety of the pipe jacking．The surface deformation influencing factors ，i．e．thickness of covering soil ，soil loss during construction and effect of small-spacing tunnel construction on adjacent tunnel ，are analyzed by taking a rectangular pipe jacking project constructed by structural cut and convert (CC )method for the first time in China for example．The analytical results show that :(1)The surface deformation has been brought under effective control by controlling excavation speed ，soil chamber stress ，grouting amount ，mucking amount and pipe attitude．(2)The surface deformation varies with thrusting ，and it becomes stable by adjusting soil chamber stress and supplementary grouting．(3)The effectiveness and necessity of the deformation control measures are verified by deformation monitoring data analysis．Keywords :rectangular pipe jacking ;shallow cover ;small spacing ;boring speed ;soil chamber press ;boring attitude0引言顶管法具有机械化施工、主体结构预制拼装、对地上交通及环境影响小的优势，在城市地下空间开发中被广泛应用。
其中矩形顶管的空间利用率高和开挖土方量少，相比圆形顶管更具优势。
目前，矩形顶管技术在国内已成功应用于综合管廊、地铁区间隧道、地下过街通道等多个工程项目。
但是，在顶管工程施工过程中不可避免地会引起地层扰动，造成地表变形，施工过程存在较大安全风险。
国内学者通过现场试验、监测数据分析及借助数值模拟手段，对顶管施工地表变形规律及机制进行研究，取得了良好成果［1－3］。
在顶管施工地表变形产生第3期韩占波，等:浅覆土小间距矩形顶管施工地表变形控制技术的原因方面，相关研究［4－6］表明，顶管施工过程的地层损失是产生地表沉降的主要因素，而土舱压力主要影响掘进面的地表土体隆起变形。
在变形控制技术方面，袁凯等［7］研究采用渣土改良、控制顶进速度、同步注浆等技术有效控制了地表变形;朱剑等［8］提出了顶管机头上抬、加设注浆套板、管节减摩注浆以及合理的顶进参数等变形控制措施;荣亮等［9］针对郑州市下穿中州大道矩形顶管隧道工程，研究了顶管机防背土、顶管隧道止退等沉降控制关键技术;顾阳华［10］、王伟［11］、杨烨旻［12］、李铮华［13］分别依托具体顶管工程，对施工风险控制、地表沉降控制等进行了总结及分析。
本文依托某地下停车场试验项目，为国内外首例尝试采用结构分割转换工法(cut and convert method ，简称“CC ”工法)施工的装配式地下工程，顶管施工为浅覆土的隧道群小间距掘进。
因此，该工程与常规单线顶管隧道，以及已实施完成的小间距隧道群工程有所不同，其变形规律及变形控制措施具有特殊性。
需在常规顶管工程地表变形研究基础上，进一步探讨本工程中地表变形控制技术。
1工程概况1．1工程简介某地下停车场试验项目，为采用CC 工法的顶管施工大型装配式地下工程。
该地下停车库规模为34．2m ˑ85．8m (宽ˑ长)，为地下1层结构，设计停车位约99个。
该项目采用顶管法施工，东端为顶管始发井，坑底尺寸为36．548m ˑ13．468m (长ˑ宽)，工作井深9．1m ;西端为顶管接收井，坑底尺寸为36．548m ˑ9．468m (长ˑ宽)，工作井深9．1m ;顶进长度为61．58m ，顶管埋深为3．0m 。
地下停车场示意图如图1所示。
图1地下停车场示意图Fig．1Sketch of underground parking lot1．2工程地质及水文地质本场地勘探范围内揭露的第四系(Q )沉积地层，自上而下分别为杂填土、粉砂、粉土、黏土及粉砂。
场区地质剖面如图2所示，各土层参数如表1所示。
本项目地下停车场明挖基坑段及顶管施工段结构底板最大埋深为9．15m ，主体结构全部位于粉土层，土性为稍湿，稍密—中密，土层分布连续。
在本次勘探深度范围内地下水类型为第四系潜水。
场地地下水位埋深约18m。
图2场区地质剖面Fig．2Geological profile of project表1场区各土层参数Table 1Soil parameters土层层厚/m 重度/(kN /m 3)黏聚力/kPa 内摩擦角/(ʎ)压缩模量/MPa杂填土0．3516810粉砂1．6617101512．0粉土12．6516．810．927．19．0黏土1．3119．714．617．28．5粉砂1017．2101516．51．3CC 工法顶管施工特点CC 工法的核心是结构分割及受力体系转换。
根据地下空间的建筑需求及目前的建造技术，将地下空间断面分割为若干易于施工的小单元，逐个分部施工，通过空间结构改造将诸多小空间转换为大空间，最终完成地下空间开发的施工方法。
该类工法可采用盾构或顶管等方法实现。
隧道群分割及施工顺序如图3所示。
首先进行结构分割，将大型矩形断面划分为小型断面，则原大型地下空间分割为7个密贴顶管隧道群，每条隧道长度为61．5m ，依序进行顶管推进施工。
因分割断面的特殊性，利用定制的成套施工装备，采用1台5．02m ˑ5．74m 顶管机顶推中间5跨，其余2个边跨待顶管机改装断面为5．02m ˑ2．87m ，再分别从东往西顶进，分别依序始发、接收。
待2个相邻顶管隧道独立成型之后，需要进行顶管隧道群的合并，进行整体的受力转换，形成大型矩形断面结构。
图3隧道群分割及施工顺序Fig．3Structure division and construction sequence本工程因采用CC 工法建造，为多条隧道并行的小间距顶管施工，且顶管埋深较浅，因此对施工过程的变形控制要求较高。
2地表变形的影响因素分析因本工程采用特殊的CC 工法进行顶管施工，其工程场区覆土厚度、相邻隧道密贴施工的交互影响、顶794隧道建设(中英文)第39卷管施工过程的地层损失等诸多因素，都会在一定程度上对隧道上方地表变形产生影响。