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关于复杂地质条件下长距离泥水平衡顶管施工技术的探讨摘要：随着我国基建事业的高速发展，地下管线的需求量也在逐年增加。
加之人们对环境保护意识的增强。
顶管施工因为不阻碍交通运行，占地范围小，安全、环保等优点，在市政工程中的运用越来越普遍。
本文以本文是以贵阳市某输水工程为例，对复杂地质条件下长距离泥水平衡顶管施工技术进行探讨。
，关键词：顶管施工复杂地质泥水平衡长距离0引言顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。
顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。
一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。
其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。
管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。
顶管法施工解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。
这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，具有经济、高效，保护环境的综合功能。
这种技术的优点是:不开挖地面;不拆迁，不破坏地面建筑物;不破坏环境;不影响管道的段差变形;省时、高效、安全，综合造价低。
贵阳市某输水工程，需下穿一个住宅小区、一条城市快道及一个高填方区。
工程共设计了8座顶管工作井，顶管段全长1503m。
第一段为1-6#工作井，顶管长度1233m；第二段为7-8#工作井，顶管长度270m。
顶管采用钢筋砼套管顶管施工。
顶管施工完成后进行给水焊接螺旋钢管穿管施工。
套管内径2.4m，管壁厚0.24m，管道采用C50P10混凝土浇筑，管节接头采用B型柔性钢承口管接头。
1工作原理顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。
中风化岩地质条件下大直径钢管顶管施工要点浅析发表时间：2018-10-26T15:27:35.300Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第18期作者：廖年[导读] 改良式SBR生物池、细格栅池及旋流沉砂池、紫外线消毒渠、巴氏计量槽、粗格栅间及进水泵房等分项工程。
广西建工集团第二建筑工程有限责任公司摘要：近几年来，随着我国社会经济的快速发展，城市中管道施工不断增加，使得传统的施工方法不能满足现场需要，管道非开挖技术大量应用，技术优越性越来越被人们所认识。
顶管施工是一项综合性很强的施工技术，任何一个环节出现疏漏都会造成诸如管道中线、高程超标、地面下沉、路面或建筑物裂损等问题，甚至造成工程事故。
本文结合工程实际，对在中风化岩地质条件下大直径钢管施工过程中的要点进行了浅析。
关键词：中风化岩；大直径钢管；顶管施工；要点浅析一、工程概况东兴市污水处理厂二期工程位于东兴市城东污水处理厂厂区内，该建设项目主要包括：改良式SBR生物池、细格栅池及旋流沉砂池、紫外线消毒渠、巴氏计量槽、粗格栅间及进水泵房等分项工程。
粗格栅间及进水泵房与现状调节池之间采用管道连接，根据现场实际情况，管道连接施工不能采用大开挖进行，必须采用顶管的施工方法进行施工。
根据现有的钻探资料及设计图纸说明，工作区域的土层分类：第一类为素填土（±0.000~-4.450），第二类淤泥质中砂层（-4.450~-7.250），第三类为强风化岩（-7.250~-9.650），第四类为中风化岩（-9.650以下），顶管中心标高为-13.690m，故顶管作业需在中风化岩中进行，顶管采用Q235B材质直管，直管规格为DN1520×12，设计总长度约20米，见图1。
图1 工作井、接收井及顶进方向平面布置图二、施工准备1、编制《粗格栅间及进水泵房顶管工程安全专项施工方案》，并通过专家论证，严格按照方案进行顶管施工。
2、各种机械已就位，材料已进场并检验合格，施工队组已进场并接受安全、技术交底。
顶管注浆减阻技术近年来，顶管技术朝着大管径、长距离的施工方向发展。
特别是在繁华大都市的市政建设项目中，长距离地下顶管技术以其独有的优势被广泛地应用。
然而由于我市土质多为亚粘土、沙性土，顶进中摩阻系数大而使顶进长度受到限制。
所以开发新的减阻技术，是实现大管径、长距离顶进的关键。
1 长距离顶进的方法、减阻材料及工艺效果目前实现顶管的长距离施工的技术保证措施，除了设置中继间外，更重要的是通过注浆工艺来减小管材与土壤的摩擦阻力。
采用注浆工艺润滑、减阻后可以使顶距提高40％一70％。
减阻用的主要材料是膨润土和水。
当膨润土与水混合后，由于水掺人膨润土中，膨润土在水中膨胀重量可以达到膨润土原重量的600％—700％。
经搅拌储存呈凝状，在有外力作用下呈流动状态，这种材料注夹在管外壳与土壤之间，会大大降低管节推进的摩阻力。
静止时泥浆有良好的稳定性。
为使膨润浆液有良好的性能，在制浆过程中要适量加一些辅助原料：如纯碱、纤维素CMC、缓凝剂等。
膨润土又分为钙基膨润土和钠基膨润土，吸收钙离子多的为钙基，吸收钠离子多的为钠基膨润土，根据不同的土质选用不同的配方。
通过施工我们总结发现：在沙性土中钠基膨润土减阻效果较明显，资料分析显示它比钙基膨润土多含一层极薄的硅酸盐，它与膨润土中的蒙脱石小粒子结合中易形成空隙构造，从而使浆液膨润性增加。
触变以后流动性好，静止下来有胶凝性与固化性。
高效钠基膨润土浆液配方是：膨润土24kg，水76kg，碱0.8kg。
在不同的土质和施工条件下，对减阻泥浆性能有不同的要求。
在沙性土质中，土层易塌方，流沙与地下水压向整个管壁，普通浆液达不到减阻效果，如在淤流沙层内，土层无水板结，遇水成流沙，膨润土会被流沙层内的水稀释，减阻效果就差。
在这种情况下，①、要提高浆液粘度；②、应掺入CMC经甲基纤维素，以提高浆液抗剪切能力及润溶性。
配方中的纯碱可提高浆液稠度，增加钠离子改变土粒子水化性能，但若加倍过量投入会破坏浆液的性能。
复杂地质长距离\大管径\土压平衡机械顶管施工控制技术探讨摘要：本文对复杂地质长距离土压平衡机械顶管施工控制技术进行了总结，从施工工艺流程、注浆减摩控制技术、中继间技术、土压平衡控制管理技术、顶进姿态控制技术方面进行了讨论分析。
关键词：复杂地质；土压平衡；机械顶管；控制技术随着城市基础建设的高速发展，顶管施工技术作为一种快速、经济的非开挖的隧道施工技术，被越来越多的应用于工程建设当中。
地下顶管施工技术已由早先的人工手掘式顶管发展到机械顶管施工技术。
工程实践中，随着一次顶进距离的不断刷新，管道埋深的越来越深，加之不同地质条件的复杂多样，地下顶管施工控制技术正是值得人们重视和考虑的紧迫课题。
西安市东月路顶管工程设计雨水主干管道自西向东沿东月路敷设，主线管道设计管径D3000mm，埋深16—32米，管道长度2863米，全线共设有检查井6座，出水口1处。
管道顶进区间地层结构为湿陷性黄土和砂砾石、砂层等多种地质结构，施工主要采用长距离、大管径、土压平衡机械顶管施工技术，单向顶进距离220—610米。
下面就依托东月路顶管工程就其施工过程中的注浆减摩控制技术、中继间技术、土压平衡控制管理技术、顶进姿态控制技术等主要的控制技术加以探讨。
1.注浆减摩控制技术在顶管顶进施工时，随着管节顶进长度的增加，顶推力也在不断增加，沿线管道受到的摩阻力也会随着顶进长度的增加而增大，要降低摩阻力就要降低摩擦系数，目前施工中主要采用膨润土触变泥浆来降低摩擦系数的大小。
1.1触变泥浆施工配和比经过反复比对和试验，确定顶管施工在湿陷性黄土地区黏性土和砂砾地层两种地质条件下，钠基膨润土制作触变泥浆的最佳配比：黏性土地层触变泥浆施工配合比：膨润土：水= 1：10（质量比）；砂砾地层触变泥浆施工配合比：膨润土：水= 1：8（质量比）；触变泥浆比重为1.05-1.06g/cm3。
1.2 触变泥浆制作工艺流程及制作要求1.2.1触变泥浆的制作工艺流程，如图1图1触变泥浆制作工艺流程1.2.2触变泥浆制作工艺要求1）搅拌缸内加入物料时，须先加入膨润土，后加水。
浅谈复杂地质条件下大管径长距离顶管难点与对策摘要】随着我国社会经济和城镇化的不断深入发展，不可避免会遇到一些复杂地质条件的开发与施工，在大量的市政工程项目开始采用大管径长距离顶管施工技术背景下，其在不断发展中也遇到了很多难点。
这里分析了长距离顶管施工过程中的主要难点，并介绍相应的关键对策。
【关键词】复杂地质；大管径；长距离；顶管技术；难点；对策引言：顶管施工技术是继盾构施工之后发展起来的一种非开挖地下管线施工技术。
其特点是节约用地；施工期缩短，减少工程量和工程造价；不破坏原状土，大大减少对沿线用地水土环境的污染。
基于上述优点，顶管施工技术近年来有了突飞猛进的发展，各种新方法新工艺不断出现。
这里着重介绍复杂地质条件下大管径长距离顶管施工难点与对策。
一、顶管施工技术概述顶管法施工,是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计的坡度顶入土中,并将土方运走。
一节管子完成顶入土层之后,再下第二节管子继续顶进。
其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起,同时把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间。
二、复杂地质条件下的顶管施工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 根DN2600 的钢管，中心距5.2—15.0m；原特供管设置1 根DN2000 的钢管。
单管顶进长度约830m，总长度约为2490m。
顶管均位于海堤北侧的海湾水域下，由设置于西侧的1#、2＃工作井往设置于北引大池内的1#、2＃、3＃接收井顶进，管中心标高-11.2m。
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。
三、复杂地质条件下大管径长距离顶管技术的施工难点本工程是海堤开口的配套工程，是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。
2000米级顶管减阻泥浆施工工法2000米级顶管减阻泥浆施工工法一、前言顶管工程是一项广泛应用于地下管道铺设的新兴工程技术。
为了提高顶管工程的施工效率和顶管的质量，2000米级顶管减阻泥浆施工工法应运而生。
该工法通过减少顶管施工过程中的阻力和摩擦，有效提高了顶管的推进效率和穿越能力。
本文将详细介绍该工法的特点、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、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点1. 减阻效果显著：通过在泥浆中添加特殊的添加剂，降低了泥浆的黏性和摩擦力，使顶管在施工过程中遇阻情况减少，大大提高了顶管的推进效率。
2. 施工范围广泛：该工法适用于各种地质条件下的顶管工程，无论是土层还是岩层，都能够有效减少施工阻力。
3. 施工成本低：相比传统施工工法，2000米级顶管减阻泥浆施工工法不仅施工成本低，而且能够提高施工效率，降低了工程投资和运营成本。
三、适应范围该工法适用于各种地质条件下的顶管工程，包括但不限于：1. 土层：适用于各种较软土层，如黏土、砂土等。
2. 粉土层：适用于粉土层，通过减少泥浆的黏性，使得顶管在粉土层中的推进更加流畅。
3. 岩层：适用于各种岩层，通过降低泥浆的黏性和摩擦力，减少顶管施工中的阻力，提高穿越能力。
四、工艺原理该工法通过调整泥浆中的黏度、密度等参数，利用泥浆的润滑性和流动性，减少顶管的阻力和摩擦力，提高施工效率和推进能力。
其主要技术措施包括：1. 选择合适的泥浆添加剂：根据不同地质条件和顶管的特点，选择合适的泥浆添加剂，降低泥浆的黏性和摩擦力。
2. 控制泥浆的密度和黏度：通过调整泥浆的密度和黏度，降低顶管施工过程中的阻力和摩擦力，提高施工效率和推进能力。
3. 定期维护和更换泥浆：定期对泥浆进行维护和更换，保证其性能稳定和施工效果。
五、施工工艺1. 设备准备：根据工程要求，准备好各种机具设备和施工材料。
2. 泥浆配制：根据工程要求和泥浆添加剂说明书，进行泥浆的配制。
长距离大直径混凝土顶管中的减阻泥浆研究与应用罗云峰【摘要】顶管减阻泥浆是长距离项管工程能否顺利进行的关键,上海市污水治理白龙港片区南线输送干管为目前国内最大直径、同直径最长距离混凝土顶管.以此为例,介绍了减阻泥浆配比及注浆工艺工程应用减阻效果良好,保证了背景工程的顺利实施.【期刊名称】《建筑施工》【年(卷),期】2014(036)002【总页数】3页(P186-188)【关键词】长距离大直径顶管;减阻泥浆;配比试验;制浆方法;注浆工艺【作者】罗云峰【作者单位】上海市基础工程集团有限公司上海 200433;上海城市非开挖建造工程技术研究中心上海 200433【正文语种】中文【中图分类】TU9921 减阻泥浆介绍在顶管施工中，为减小顶进时管外壁所受的摩擦阻力需进行注浆减阻。
其原理是在管节外壁注入减阻泥浆，形成泥浆套，减小管壁与土体间的摩阻力[1]。
减阻泥浆在顶管工程施工中的主要作用有两个：一是起润滑减阻作用，减阻泥浆在输送和灌注过程中具有流动性，呈胶状液体，将顶进管道与土体之间的干摩擦变为湿摩擦，减小顶进时的摩擦阻力；二是起填补和支撑作用，浆液填补施工时管道与土体之间产生的空隙，减阻泥浆经过一定静置时间固结呈胶凝状，同时在注浆压力下，对土体有支护作用，减小土体变形，使隧洞变的稳定[2-4]。
在长距离顶管中，减阻泥浆更是不可或缺的一个重要环节，减阻泥浆的好坏将是长距离工程能否顺利进行的关键。
对于长距离顶管，管节外壁摩阻力远大于正面阻力，若在顶进中向管节外注入一定量的减阻泥浆，变固体间的滑动摩擦为固液间的滑动摩擦，如果能形成良好的减阻泥浆套，其减阻效果将是十分令人满意的，将极大地减小阻力。
减阻泥浆的成功应用，可以增加单级顶进长度，减少中继间用量，加大工作井与接收井之间距离，从而减少工作井与接收井的数量，降低工程成本。
现有的减阻泥浆施工配比多靠经验确定，导致制备出的泥浆影响实际施工时的使用。
现有的拌制泥浆的方法拌制速度慢，且搅拌出的泥浆膨润土水化不够充分，浆液浓度不均，会影响其性能，需要静置一段时间充分水化后才能使用，其质量和数量都无法满足长距离大直径顶管快速顶进施工时的用浆需求。
超大直径顶管工程施工管理重难点及控制要点昆明主城污水处理厂尾水外排及资源化利用建设工程（二期）是滇池流域水污染防治“十二五”规划中的重点项目。
该项目是在将牛栏江引水至滇池外海后，将位于滇池北岸昆明主城的污水外排至滇池下游，同时，为滇池下游安宁市提供工业水资源再利用，实现污水处理厂尾水的资源化利用。
该工程采用顶管法施工，该顶管内径4000mm，外径4700mm，是目前国内最大直径水下顶管工程，沿线地形复杂，在滇池水域施工，工程风险大，安全文明施工及环境要求都非常高。
一、工程水文地质情况：1、地质情况：顶管工程管道顶进主要穿越粉土层、粉砂层和淤泥质粉质粘土层，大概以海埂公园9号工作井为界，向沉砂池方向为粉土层、粉砂层，局部地段为园砾层，个别部位夹公分石，顶进排石不畅，容易造成塌方风险，向草海方向主要是淤泥质粉质粘土层，管道底部局部有泥碳质土，注意顶管机磕头及成环隧道上浮风险。
2、水文情况：滇池水面标高为1887.251m，草海水面标高为1886.826m，水面基本比地表低0.1～2m。
地下水存于浅部土层孔隙中，属潜水型孔隙水，潜水水位稳定为0.1～3.1m，稍微低于滇池水面，地下水富含于砂层中，与外部水力联系明显，工程施工风险极大。
二、施工中重点及难点1、地层复杂多变：尤其是部分砂层地段有公分石，顶管机选型困难，顶进施工难度大，容易造成出土、出泥不畅，超排土，顶管机选型不当容易造成地面塌陷、透水等危险，尤其容易造成进洞透水淹顶管机。
2、下穿河底、滇池底：顶管下穿河流、滇池底，河底部位管道上敷土5～6m不等，没有满足泥水平衡2倍隧道直径的上覆土要求，易造成河底坍塌、透水事故，在滇池下面顶进约1.8km。
3、长距离、曲线顶进：顶管有2个顶段顶进距离超过1000m，还有2个顶段是曲线顶进，顶进控制及测量难度较大。
4、顶管制作：直径大、工期短、在云南首次施工，采用钢模板、蒸汽养护及人工振捣，在短时间内完成整个制作工艺试生产，大规模的组织生产，满足顶进需要。
顶管工程注浆加固方案设计一、前言顶管工程是指在地下开挖时，为了防止地表沉降和地下水涌入而进行的一种管道工程。
顶管工程的环境非常复杂，地质条件多变，地下水情况复杂，施工环境较为艰苦。
因此，对于顶管工程的注浆加固方案设计非常重要。
本文将详细讨论顶管工程注浆加固方案的设计，包括对地质条件的分析、注浆加固材料的选择、注浆加固参数的确定等内容。
二、地质条件分析在进行顶管工程注浆加固方案设计之前，首先需要对地质条件进行详细的分析。
地质条件是影响顶管工程的关键因素之一，只有充分了解地质情况，才能选择合适的注浆加固方案。
1. 地质构造地质构造对于顶管工程注浆加固方案设计有着重要的影响。
影响最大的是断层、节理和构造面。
断层会导致地层破碎、地表沉降等问题，因此需要在设计中考虑断层的影响。
节理和构造面则会导致地层的坍塌和开挖困难，需要在注浆加固中加以考虑。
2. 地质结构地质结构是指地层的分布、厚度、稳定性等情况。
地质结构的不同会导致不同的注浆加固方案。
比如对于较为坚固的地层，可以选择较为简单的注浆方式，而对于较为松软的地层，则需要采取更加严格的注浆措施。
3. 地层环境地层环境是指地下水的情况。
地下水情况对于注浆加固有着重要的影响。
地下水会导致地层冲刷和坍塌，同时也会对注浆材料的选择和注浆参数的确定产生影响。
综上所述，地质条件是决定顶管工程注浆加固方案设计的关键因素之一。
只有对地质情况有着清晰的认识，才能设计出合理的注浆加固方案。
三、注浆加固材料选择注浆加固材料的选择对于顶管工程注浆加固方案设计至关重要。
目前常用的注浆材料主要有水泥浆、膨润土浆、化学浆料等。
根据地质情况和设计要求，选择合适的注浆材料非常重要。
1. 水泥浆水泥浆是目前使用最广泛的一种注浆材料。
它的硬化时间短，具有很好的粘结性和耐水性，适用于大部分地质条件。
但是水泥浆的强度有一定的限制，特别是对于较为复杂的地质条件，需要考虑其使用的限制。
膨润土浆具有良好的粘结性和渗透性，适用于较为松软的地层。
