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如何控制顶管机施工引起地表变形的破坏?

来源:www.jsxxlzg.com 发布时间:2022年8月8日 收藏本页 打印本页

顶管施工过程中,由于顶管机作业引起地表变形进而以各种形式引起周边建筑物及地下管线的破坏。因此,要防止周边构(建)筑物破坏,保护周边环境,就必须控制顶管施工引起的地表变形。

顶管施工流程图

顶管施工流程图

顶管施工引起的地面变形的主要由以下3个:

1、顶管机平衡力引起的

    目前,以常用的泥水平衡和土压平衡顶管机为例,刀头的顶进、土的切削和出土是完全同步的,以达到土压力与支护压力平衡。但在实际操作中土压力与支护压力并不能完全保持平衡,当支护压力大于被动土压力时,土被挤出而产生挤土效应,这时候表现为地面隆起;当支护压力小于土的主动土压力时,临空面可能会产生坍塌,这时候表现为地面沉降。

2、顶进过程中的摩擦力引起的

在顶进过程中顶管机和后面的管道会对周围土体产生摩擦力,当掘进机向前顶进时,摩擦力会带动土体移动,导致前方的土体隆起,后方的土体下沉,一方面是由于顶管机会略大于后面的管道约2-5cm,另一方面顶管机在纠偏的过程中会产生超挖现象。因此,在顶管施工过程中都会采取注浆减阻措施,一方面可以减少摩阻力并减少前方土体的隆起量,另一方面在后面管道与土体空隙间注浆并保持一定的压力,可以有效地减少地面沉降。

3、水土损失引起的

顶管顶进过程中,一方面由于顶管机的超挖,虽然采用了注浆填充的措施,但不可避免地会产生土体损失,引起地面沉降;另一方面顶管周围土体受到施工扰动后形成超孔隙水压力区,顶管机离开后超孔隙水压力下降,孔隙水消散,土体产生固结沉降,随着时间延长还会产生次固结沉降。

根据现在国内外已有顶管施工经验来看,完全防止地层移动是不可能的。但如果能够做到施工前对地质和环境条件进行周密调查,基本技术方案措施合理,施工操作得当,可以把地层移动的幅度控制在较小的限度内,实现微扰动施工的目标,从而减少顶管施工对周围市政环境的影响。

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