重粉质砂壤土中长距离大口径顶管施工.pdf

学兔兔 2012年l0月第l0期 城市道桥与防洪 管理施工 125 重粉质砂壤土中长距离大口径顶管施工 龚叶锋 (上海城建市政工程(集团)有限公司，上海 200065) 摘 要：某引水枢纽工程，采用顶管法施工，总长约3．0km，共分为3段，其中4号井至3号井为1300m超长距离顶管区间段。 顶管上部和切削断面均为重粉质砂壤土，采用大刀盘泥水平衡顶管掘进机施工。在顶管顶进至约80m时，开始出现大范围地 面沉降，顶管顶力剧增，顶管姿态变化大，设备连续故障等现象。经认真分析原因并制订针对性施工技术措施，最终确保了重 粉质砂壤土复杂地质下该超长距离顶管区间段得以贯通。该文对该超长距离顶管区间段顶管施工进行了认真分析和总结。其 结论与建议可供今后类似超长距离顶管工程借鉴。 关键词：重粉质砂壤土；超长距离顶管；大口径泥水平衡顶管机；控制地面沉降 中图分类号：U455．47 文献标识码：B 文章编号：1009—7716(2012)10—0125—03 1 1．7 13．7 m。顶管穿越土层主要为④层重粉质砂 O引言 壤土，上部为①层填土、②层、④层砂壤土透水性较 目前，顶管技术已成为城市地下管道非开挖施 强，各土层含水量高，通水性极强，液化性高、摇震反 工技术的主要手段，在给排水、污水治理和电力隧 应迅速、稳定性差。该段顶管涉及土层物理力学性质 道等领域得到广泛应用[1]。由于地下顶管受沿程地 见下表l所列，其典型地质剖面图见图1所示。 下土层变化、不明障碍物和人为操作失误等因素 2事故经过 的影响，顶进过程中出现顶管姿态失控、顶力超 大、接口流沙等现象，导致顶管不能继续进行，出 2．1大面积沉降 现“死管”进而报废单元段管道f2】。在流砂层中顶管 4月 13日，顶管顶进至80 m，主要切削土层 会因控制措施不到位而发生管道下沉、地面塌陷 为④层重粉质砂壤土，地面开始出现大面积沉降， 等现象【 。 并伴有地面冒水冒浆现象，部分地面出现一条宽 顶管施工技术是一种既安全又经济的短距离 约4 m、深约2 m的沉降槽，详见图2所示。 穿越的有效方法。为了满足不同地层条件，以及不 2．2顶管顶力剧增 同距离的实际需要，人们发明了新的施工方法并 随着顶管上部出现大面积沉降，顶管机头正面 改进了施工设备，使得长距离大口径顶管施工成 土体坍塌，地面冒水冒浆造成泥水仓压力无法建 为可能[4]。本文以某引水枢纽之一的1 300 m超长 立和管道四周泥浆套无法形成，顶管顶力随即大 距离顶管区间段工程为例，该顶管上部和切削断 幅上升，4月13日的顶力为413 t，4月14日上升 面均为重粉质砂壤土，采用大刀盘泥水平衡顶管 至710 t，并很快达到3 000 t。顶力较大而采用中继 掘进机施工。在顶管顶进至约80 m时，开始出现 间顶进至10月6日贯通，总顶力在2 500 t~3 700 t 大范围地面沉降，顶管顶力剧增，顶管姿态变化 之间，具体详见图3所示。 大，设备连续故障等现象。经认真分析原因并制订 2．3顶管姿态变化大 针对性施工技术措施，最终确保了重粉质砂壤土 前80 m轴线偏差均在受控范围内。至