复杂地质条件下大管径长距离顶管难点与对策

土的内摩擦角 （ ） 度 则Ｎ 经计 算为１８ Ｋ ０Ｎ １
Ｈ 一管顶土层厚度 （ ）｝ ｍ
本工程 Ｙ取 １ ，内摩擦角２ 。 ，Ｈ Ｍ ６ ０ 取８ ｃ本工程 Ｌ ３ Ｍ，Ｆ取７ ＮＭ ． 取８ ０ ｋ Ｋ／
根据计算所得总顶 力Ｆ＝ ８ １ Ｋ 因工作井后座设计 ｏ４ ６ ３（ Ｎ）
长：
Ｆ一 管道外壁与土 的平均摩 阻力 ，取７ Ｎｍ ｝ ｋ Ｋ／ 经计算 ：Ｆ 丌Ｄ・ ＝ ７１ Ｋ ／ ＝ ５ ．５ Ｎ ｍ
（ 第 一 道 中继 间布 置 ２）
Ｌ （ Ｐ Ｎ ／ ｛ 一 中继间设计顶力 （ Ｎ ） ＝ Ｋ・ — ）Ｆ Ｐ Ｋ Ｆ 一每米管壁摩 阻力 （ Ｎ ｍ ） Ｋ Ｋ ／ 一顶力系数Ｏ８｝ 工 作 井 设 计 最 大 承 受 顶 力 为 ４０ Ｋ ５ ０ Ｎ， 因 此 Ｐ 取
ａ总顶 力Ｆ ＝ Ｄ ｆ＋ ． Ｏ 兀 １ ｋ ＮＦ Ｌ
Ｆ 一总顶 力标准值 （ Ｎ） Ｄ１ ０ Ｋ 一管道外径 （ ） Ｌ 管 Ｍ 一
３２１ ．．碰到孤石及岩层 等障碍物时的技术处理措施
本工程中 ，由于岩层高 出管道底部的高度不是很大 ，而
且 现场 场地 条件 较 为 方便 有利 ，海 堤 开 口围 堰 已施 工 完成 ，
挖刀进行修复和加强 ，然后 回填粘土 ，恢复正常项进施工。 ３２３ ｌ．顶管过程 中中继间上浮及管项 覆土厚度不足 的处理
措施
可 以利 用围堰填 出施 工便道进 行冲孔破 岩施工 ，岩层可以通 过冲孔破碎 的方法，而且 冲孔破岩 施工技 术 已相 当成 熟 ，决 定采用重锤冲孔破碎岩层后再 回填夯实处理方法。 ３２２ ＿＿顶管过程 中碰到顶管机头损坏时采用的修复机头 的
４０ Ｋ ５ ０ Ｎ，中继 间配 置顶 力 为 ４ ０ ／．＝ ６ Ｏ Ｎ ５ ００８ ５ ０ Ｋ
（ 顶 管 基 本 上 在 海 域 内顶 进 ，影 响 施 工 的 因 素 比较 ３）
多，风险较大。 ３工程施工中采取的主要施工方案 ．
３１ ．顶管工具 管选型及其特点 因本工程大部分土层是淤泥层 ，土质较软 、切 削容 易 ， 顶 管决定选择泥水平衡顶管机。如果碰到砂层时 可以在泥 土
经计算Ｌ４ ．ｍ ＝ ２３
（ 第 二 道 以 后 中继 环 布 置 Ｌ ＰＦ ７ ｍ ３） ＝ ／＝ ８ ７
３１ 中继 间的布置 ．． ３ 根据 以上计算 ，实际中继 间按以下原则布置
第一 道 中继 间布置 在离 工具头 ２ ｍ处 ，主要 是纠 偏用 ０ 的 第 二道布 置在离第一道中继间４ ｍ处 ，其余长度范围 内 ０
道设计顶进长度 （ ） Ｍ ｆ一管道外壁与土的平均摩 阻力 （ ＮＭ２）Ｎ 一顶管机 ｋ Ｋ／ Ｆ
迎面阻力 （ Ｎ） Ｋ
ｂ根据规范顶管机头为泥水平衡 的ＮＦ ⅡＤ ｔ ． ＝ Ｐ
Ｐ一 机 头 底 部 以上 １ Ｄ１ 的被 动 土压 力 （ Ｎ ｍ ｔ ／ 处 ３ Ｋ／ ） Ｐ＝ｙ （ ２３ ｔ Ｈ＋ ／Ｄ１） ｇ （ ５ ４ ｔ ４。 －
按照每隔７ ｍ布置一道 中继间 ，共布置 １ 道中继间。 ５ １ ３２ ＿项管项进过程 中碰到的难题与对策
仓 中注入些粘土 ，也能应用于砂层 的顶管。用此机 型进行 顶 管施工作业 ，不仅安全、可靠 ，而且施工进度快 、效 率高 ， 但 若碰 到孤 石等 障碍物 时只 能采取 其它 技术措 施在 管外 处
理。
顶管碰到障碍物时 ，应综合考虑障碍物 的情况、顶管机
头位置和损伤情况以及周围可利用的具体环境 ，采取有效、合 理 、经济 的技术措施进行处理 。以下分几种情况结合具体工程 实例对顶管过程 中出现的难题及相应 的解决方案进行介绍 ：
３１１ ．．总顶力的确定 （ Ｎ ６ ０ 以Ｄ ２ ０ 为例 ）
度 （ ｎｍ。 ｋ／ ）
一
１ ．ｍ；原 特供 管设置 １ Ｄ ２ ０ 的钢管。单管顶进长 度约 ０ ５ 根 Ｎ ００
８ ０ ，总 长度 约 为２ ９ ｍ。 顶 管均 位 于 海 堤 北侧 的海 湾 水域 ３ｍ ４０ 下 ， 由设 置于 西 侧 的 １ 、２＃工 作 井 往 设 置于 北 引 大 池 内 的 拌
（ ）， ｍ
Ｄ 管 壁 外 径 一
（１）顶 管 直 径 大 （分 别 为 Ｄ ２ ０ ｍｍ和 Ｄ ２ ０ ｍ Ｎ ６０ Ｎ００
Hale Waihona Puke Baidu
ｍ ），根据 以往厦 门的大 中型地下工程 分析 ，厦门的地质条 件 比较复 杂 ，有可能在顶管施工过程中碰到孤石、岩层等地 下障碍物 ，处理难度将 比较大 ； （ 单根项管长度较长 ，超过８ ０ ２） ０ ｍ，一 次顶进距离较
复杂地质条件下 大管径长距离顶管难
■ 戴志勇
１工程概况 ． 厦 门某海堤要进行拆 除改造 ，原来铺设在海堤 上的引水 干渠和 管道 必须 改造 ，采用 方案 为顶管 法结合 明挖 管道 敷
设 ， 即在 原 引 水 干 渠段 设 置 ２ Ｄ ２ ０ 的钢 管 ，中 心距 ５ — 根 Ｎ ６０ ． ２
最 大承 受 顶 力 为４ ０ Ｋ ５ ０ Ｎ， 因此 顶管 过 程 中 需设 置 中继 间 。
３１ 中继闻的布置计算 ．． ２
（ 每 米 管壁 摩 阻 力 ：Ｆ ｒ ・ ｋ １） ＝ＴＤ Ｆ
顶 管施 工是 本工程 的核 心 内容及 关键线 路 ，有如 下特
点：
｛Ｆ 管 壁 每 延 长 米 摩 阻 力 （Ｋ 一 Ｎ）
） ｙ一 土 的 天 然 重
１ 、２＃、３ ＃ 拌接 收井顶进 ，管 中心标高 一 １２ １ ．ｍ。顶管经 过 的土层主要为 ：淤泥混砂、粘土、中砂 、残积砾质粘性土。 ２工程难点 ． 本工程是 海堤 开 口的配套工程 ，是海堤开 口工程实施的
先 决 条 件 。 管 道 迁 改需 要停 水施 工 ，将 影 响 到 厦 门岛 内的 生 产 和 生 活 用 水 ， 需服 从 市 政 府 的 统 一 安 排 。 因此 ，工 期 的 保 证 始终 是 本 工 程 的重 点 。