广州地区顶管施工技术可行性分析

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广州地区顶管施工技术可行性分析

安关峰①黄仕元②刘学山③

前言顶管的技术特点广州地区地质特点广州地区管网特点顶管施工应注意

的问题

1.中国地质大学工程学院，430074；广州市政集团，510060 ②日本ISEKI

海外部③广州市建设科学技术委员会办公宝510030)

摘要：该文详尽分析了目前顶管技术特点、发展趋势、广州地区地质特点、管网系统特点，认为目前在广州地区进行大规模管网施工的情况下，为了达到最小破坏和最大保护环境目的，采用顶管施工势在必行。另外，本文还提出了顶管施工中值得注意的问题。

关键词：顶管，管网，施工

安关峰中国地质大学工程学院，广州市政策团博士后主要从事岩土工程施工、数值访真和城市情息化研究工作

An Guanfeng，Engineering School，china university of Geosciences，GuangZhou Municipal Engineering GrouP

ABSTRACT：The analysis has been made of the technical characteristic and developing trend of pipe-jacking andthe engineering geological conditions and the principles of PiPe lines distribution here．On the above base，thepipe-Jacking construction must be developed quickly and widely in order to protect the envirronment at most and spoil it at least in front of pipe lines construction in great scale．In addition，the Probems which are worthy ofbeing Paid attention to are proposed in the paper．Keywords：Pipe-jacking，pipe line net，construction 1．前言

我们生活在一个日新月异，科学技术高度发达、又紧张忙乱的都市生活方式的世界上。人们比以往更多地渴望在都市的良好环境下得到休息，更多地满

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足与协调他们的需求。当今时代我们城市现存的许多设施不能满足发展的需要。需要提供更好的污水处理系统，自来水、煤气、电力和通讯设施尤其需要工程技术人员安全的安装管道并且使城市的破坏减至最小，非开控技术将完全能解决这些难题，提供安全及经济的施工方法。非开挖技术在不稳定及饱和土层中以最小的破坏和最大的保护环境等方面解决了城市施工中的难题，并在应付最恶劣的地下土壤条件中有丰富的经验，任何地方都能提供最经济、准确、支全、快速而可靠的解决问题的方法。非开挖技术的出现为创建都市的安宁环境造就了勃勃生机。

非开挖技术是近几年才开始频繁使用的一个术语，它涉及的是利用少开挖和不开挖技术来进行地卜管线的铺设或更换的知识、工艺和应用。而顶管技术是非开挖技术重要的组成部分。由于该技术适用范围较广，但在广州地区应用甚少。故本文着重讨论这一技术。（跳转至卷首）

2．顶管的技术特点

这种技术具有许多优势，但如今我们所了解的仅是其中的一小部分，其潜力是无法预测的，设备的施工能力和应用在不断发展。顶管技术在经济、生态和环境上又有许多优点，但仍有许多待人们认识，这正是为什么必须使用顶管方法来进行地下管线施工的原因。

与其它技术相比，顶管技术起步较晚。但是值得注意的是在最近20多年中，顶管施工技术无论在理论上，还是在施工工艺方面，都有了突飞猛进的发展。

顶管技术是极为更要的一种都市铺设管道的施工手段，采用顶管施工法铺设管道具有如下得天独厚的优势：

（1）顶管施工是顶管铺管技术的一种，其在国外已广泛使用，在国内也己逐渐普及。于不开挖地面，所以能穿越公路、铁路、河流，其至能在建筑物底下穿过，是一种能安全有效地进行环境保护的施工方法，堪称为环境保护施工时的环境保护。

（2）顶管施工不开挖地面，故而被铺设管道的上部土层未经扰动，管道的管节端不易产生段差变形，其管寿命亦大于开挖法埋管。

（3）采用房下顶管施工法能节约一大笔征地拆迁费用，减少动迁用房，缩短管线长度，有很大的经济效益。

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6 （4）顶管工艺不仅仅用于管线铺设，它还具有灵活的排管施工方式。更为重要的是顶 管施工作为一种工艺，它不仅仅铺设管线，它在管棚施工方面也具有优势。管棚施工是指在地下构筑物施工前，先利用密排的钢管作成各种断面形状的管棚，对地面建筑物在施工过程中起到保护作用或者是为了达到某种特殊要求而采取的一种辅助施工措施。下图是采用顶管施工的常用各种横断面的管棚[1]

（5）顶管施工范围的扩大，顶管机械的性能越来越适应各种土质。顶管特别适用中小型管径管道的非开挖铺设。与其它非开挖设备相比，其具有独特的优点，参见表l 。

表1 顶管与其它非开挖技术的对照表 比较

项目

气动矛 水平定向钻 机械顶管 盾构施工 管材 钢管 钢管、PVC

管、PE 管 钢管、钢筋混凝土管、复合管、PE 管、陶管 盾构管片

管径 50—300

mm 50—600mm 200—3000mm 3000mm 以上

一次施

工距离 20—40m 一般100m 左右，特大型管径＜800mm ；130m 左右，管径≥800mm ；1km 以上 500m 以上

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顶管发展新方向是更新旧管道技术，例如由于人口量的增加，原有的河水管道需要在原来位置的基础上进行扩径，而且不能影响正常的居民排污，这时需要采用更新旧管道技术。另外，在顶管机前方安设探查前方管线或障碍物的探查仪，使得顶进施工时可提前采取防范措施。（跳转至卷首）

3．广州地区地质特点

尽管顶管机械性能超凡，技术先进。但是在采用该施工技术进行施工时，首要做的事情是深刻了解广州土质特点。针对土质选用合适的机械。广州地区地质条件复杂，主要原因是地层比较多，在管线线路上地层经常发生变化，这无疑增大了顶管施工的难度并常常使技术人员措手不及。针对地层变化的情况，首先归纳总结出广州地区第四系地层的特点(表2)，然后选择适应多种土质的顶管设备。

表2广州地区第四系地层一览表

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6 4—18m

三角洲相沉积

土层为淤泥、淤泥质粘土、下部含砂产腐木

河流相沉积

土层为白色黏土，高岭、粉质粘土，含丰富腐木

泥炭沼泽相沉积

土层为泥炭层，有机质粘土层

2—16m

河流相沉积

土层为粉砂，细砂，中砂，粗砂，砾砂，局部底部为砾石和角砾石堆积

洪积相沉积

土层为砾石和角砾石，含砾黏土，含砾砂层，分选层，砾石棱角分明，大小混杂。

从表2可看到各类地层中含砂、含砾的地层较多。这一点不同于上海软土。此外新鲜基岩、基岩风化带在地表出露很多，所以顶管施工中还有可能遇到风化岩石类介质。此外广州地区地卜水位较浅，所以顶管施工过程中地下水问题不容忽视。顶管机械选型必须综合考虑到地层变化和止水、防水等问题。必须明确的是日本ISEKI 公司制造的系列顶管设备在破碎砾石、卵石、风化岩石、硬岩方面以及止水方面具有很强优势。（跳转至卷首）

4．广州地区管网特点

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市政工程建设，切忌短期行为。在城市管网施时，许多城市都存在每条马路反复开挖的现象，严重防碍了市区的交通，困扰了居民生活，缩短了路面的寿命。配套的电讯、供屯、自来水、煤气、排水、路灯、城市坐标、候车亭、广 …… 此处隐藏：2847字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……