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1、广州地区区顶管施施工技术术可行性性分析安关峰 黄黄仕元 刘学学山前言顶管管的技术术特点广广州地区区地质特特点广州州地区管管网特点点顶管施施工应注注意的问问题1. 中国地质质大学工工程学院院，43300774；广广州市政政集团，51000600 日本ISSEKII海外部部广州市市建设科科学技术术委员会会办公宝宝51000300)摘要：该该文详尽尽分析了了目前顶顶管技术术特点、发展趋趋势、广广州地区区地质特特点、管管网系统统特点，认为目目前在广广州地区区进行大大规模管管网施工工的情况况下，为为了达到到最小破破坏和最最大保护护环境目目的，采采用顶管管施工势势在必行行。另外外，本文文还提出出了顶管管施
2、工中中值得注注意的问问题。关键词：顶管，管网，施工安关峰中中国地质质大学工工程学院院，广州州市政策策团博士士后主要要从事岩岩土工程程施工、数值访访真和城城市情息息化研究究工作An GGuannfenng，Enggineeeriing Schhooll，chiina uniiverrsitty oof GGeosscieencees，GuaangZZhouu Muuniccipaal EEngiineeerinng GGrouuPABSTTRACCT：Thee annalyysiss haas bbeenn maade of thee teechnnicaal ccharractteriisti
3、ic aand devveloopinng ttrennd oof ppipee-jaackiing anddthee ennginneerringg geeoloogiccal conndittionns aand thee prrincciplles of PiPPe llinees ddisttribbutiion herreOn thee abbovee baase，theepippe-JJackkingg coonsttrucctioon mmustt beedevveloopedd quuickkly andd wiidelly iin oordeer tto pprottectt
4、 thhe eenviirroonmeent at mosst aand spooil it at leaast in froont of pippe llinees cconsstruuctiion in greeat scaaleIn addditiion，thee Prrobeems whiich aree woorthhy oofbeeingg Paaid atttenttionn too arre ppropposeed iin tthe papperKeyyworrds：Pippe-jjackkingg，pippe llinee neet，connstrructtionn1前言言
5、我们生生活在一一个日新新月异，科学技技术高度度发达、又紧张张忙乱的的都市生生活方式式的世界界上。人人们比以以往更多多地渴望望在都市市的良好好环境下下得到休休息，更更多地满满足与协协调他们们的需求求。当今今时代我我们城市市现存的的许多设设施不能能满足发发展的需需要。需需要提供供更好的的污水处处理系统统，自来来水、煤煤气、电电力和通通讯设施施尤其需需要工程程技术人人员安全全的安装装管道并并且使城城市的破破坏减至至最小，非开控控技术将将完全能能解决这这些难题题，提供供安全及及经济的的施工方方法。非非开挖技技术在不不稳定及及饱和土土层中以以最小的的破坏和和最大的的保护环环境等方方面解决决了城市市施工中
6、中的难题题，并在在应付最最恶劣的的地下土土壤条件件中有丰丰富的经经验，任任何地方方都能提提供最经经济、准准确、支支全、快快速而可可靠的解解决问题题的方法法。非开开挖技术术的出现现为创建建都市的的安宁环环境造就就了勃勃勃生机。非开挖技技术是近近几年才才开始频频繁使用用的一个个术语，它涉及及的是利利用少开开挖和不不开挖技技术来进进行地卜卜管线的的铺设或或更换的的知识、工艺和和应用。而顶管管技术是是非开挖挖技术重重要的组组成部分分。由于于该技术术适用范范围较广广，但在在广州地地区应用用甚少。故本文文着重讨讨论这一一技术。2顶管管的技术术特点 这种技技术具有有许多优优势，但但如今我我们所了了解的仅仅是
7、其中中的一小小部分，其潜力力是无法法预测的的，设备备的施工工能力和和应用在在不断发发展。顶顶管技术术在经济济、生态态和环境境上又有有许多优优点，但但仍有许许多待人人们认识识，这正正是为什什么必须须使用顶顶管方法法来进行行地下管管线施工工的原因因。 与其它它技术相相比，顶顶管技术术起步较较晚。但但是值得得注意的的是在最最近200多年中中，顶管管施工技技术无论论在理论论上，还还是在施施工工艺艺方面，都有了了突飞猛猛进的发发展。 顶管技技术是极极为更要要的一种种都市铺铺设管道道的施工工手段，采用顶顶管施工工法铺设设管道具具有如下下得天独独厚的优优势：（1）顶顶管施工工是顶管管铺管技技术的一一种，其其
8、在国外外已广泛泛使用，在国内内也己逐逐渐普及及。于不不开挖地地面，所所以能穿穿越公路路、铁路路、河流流，其至至能在建建筑物底底下穿过过，是一一种能安安全有效效地进行行环境保保护的施施工方法法，堪称称为环境境保护施施工时的的环境保保护。（2）顶顶管施工工不开挖挖地面，故而被被铺设管管道的上上部土层层未经扰扰动，管管道的管管节端不不易产生生段差变变形，其其管寿命命亦大于于开挖法法埋管。（3）采采用房下下顶管施施工法能能节约一一大笔征征地拆迁迁费用，减少动动迁用房房，缩短短管线长长度，有有很大的的经济效效益。（4）顶顶管工艺艺不仅仅仅用于管管线铺设设，它还还具有灵灵活的排排管施工工方式。更为重重要的
9、是是顶管施施工作为为一种工工艺，它它不仅仅仅铺设管管线，它它在管棚棚施工方方面也具具有优势势。管棚棚施工是是指在地地下构筑筑物施工工前，先先利用密密排的钢钢管作成成各种断断面形状状的管棚棚，对地地面建筑筑物在施施工过程程中起到到保护作作用或者者是为了了达到某某种特殊殊要求而而采取的的一种辅辅助施工工措施。下图是是采用顶顶管施工工的常用用各种横横断面的的管棚1（5）顶顶管施工工范围的的扩大，顶管机机械的性性能越来来越适应应各种土土质。顶顶管特别别适用中中小型管管径管道道的非开开挖铺设设。与其其它非开开挖设备备相比，其具有有独特的的优点，参见表表l。表1 顶顶管与其其它非开开挖技术术的对照照表比较
10、项目目气动矛水平定向向钻机械顶管管盾构施工工管材钢管钢管、PPVC管管、PEE管钢管、钢钢筋混凝凝土管、复合管管、PEE管、陶陶管盾构管片片管径503300mmm506600mmm20030000mmm30000mm以以上一次施工工距离20440m一般1000m左左右，特特大型11km左左右管径8800mmm；1130mm左右，管径8000mm；1kmm以上500mm以上适用土质质软土，在在混合层层中困难难一般土，在砂砾砾，岩层层中困难难粘土，砂砂砾至岩岩层全土土质均可可软土为主主平衡地下下水不能困难好(且不不用井点点降水)能控制地面面沉隆不能不能好(顶进进面有压压力管理理)能(需有有相当的的
11、深度)机械原理理采用压缩缩空气、冲击型型先钻进，后扩孔孔回拖前面刀盘盘切削土土体，后后方顶进进前面刀盘盘切削土土体，顶顶进机头头后设置置管片施工速度度(同土土质比)500mmm2mmmin2m55m/mmin70mmm2000mmminn10mmm50 mmminn施工精度度施工中无无诱导地面方向向有诱导导激光定位位，机头头纠偏 (绝对对偏差；上下50mmm，左左右30mmm以内内)机内测量量曲线施工工不能用钻管前前方导向向板任意曲线线，曲率率半径可可小于550m任意曲线线占地面积积小较小管线两头头需分别别设置工工作井和和到达井井大穿越对象象穿一般通通路穿路，过过河(须须设置管管内导向向)穿路
12、、过过河、市市区房下下顶管过河、市市区穿越越用途电缆、通通信、煤煤气、自自来水支支管电缆、通通信、天天然气、自来水水管所有管线线，包括括重力流流的下水水、污水水，雨水水管线地下铁道道、隧道道设备价格格10一440万元元100一一3000万元约1000万元以以上约5000万以上上 顶管发发展新方方向是更更新旧管管道技术术，例如如由于人人口量的的增加，原有的的河水管管道需要要在原来来位置的的基础上上进行扩扩径，而而且不能能影响正正常的居居民排污污，这时时需要采采用更新新旧管道道技术。另外，在顶管管机前方方安设探探查前方方管线或或障碍物物的探查查仪，使使得顶进进施工时时可提前前采取防防范措施施。（跳
13、跳转至卷卷首）3广州州地区地地质特点点 尽管顶顶管机械械性能超超凡，技技术先进进。但是是在采用用该施工工技术进进行施工工时，首首要做的的事情是是深刻了了解广州州土质特特点。针针对土质质选用合合适的机机械。广广州地区区地质条条件复杂杂，主要要原因是是地层比比较多，在管线线线路上上地层经经常发生生变化，这无疑疑增大了了顶管施施工的难难度并常常常使技技术人员员措手不不及。针针对地层层变化的的情况，首先归归纳总结结出广州州地区第第四系地地层的特特点(表2)，然然后选择择适应多多种土质质的顶管管设备。表2广州州地区第第四系地地层一览览表厚度土层描述述14mm河流相沉沉积中粗砂，粉细沙沙，局部部含少量量淤
14、泥1166m广州南部部为三角角洲相沉沉积七层主要要为淤泥泥，下部部为含砂砂淤泥，局部夹夹含淤泥泥细沙，产腐木木，贝壳壳，蚝壳壳等，淤淤泥含水水量最大大。广州北部部为河流流相沉积积土层为从从灰黑色色粘土，亚粘土土，局部部夹薄细细砂层，含腐木木。4188m河流相沉沉积土层为粉粉砂，细细砂，中中砂，棚棚砂，砾砾秒，局局部底部部为砾石石层，上上部分有有淤泥。风化粘土土沉积土层为红红黄、红红白、黄黄白等杂杂色粘土土，粉质质粘土，底部含含砂砾。4188m三角洲相相沉积土层为淤淤泥、淤淤泥质粘粘土、下下部含砂砂产腐木木河流相沉沉积土层为白白色黏土土，高岭岭、粉质质粘土，含丰富富腐木泥炭沼泽泽相沉积积土层为泥
15、泥炭层，有机质质粘土层层2166m河流相沉沉积土层为粉粉砂，细细砂，中中砂，粗粗砂，砾砾砂，局局部底部部为砾石石和角砾砾石堆积积洪积相沉沉积土层为砾砾石和角角砾石，含砾黏黏土，含含砾砂层层，分选选层，砾砾石棱角角分明，大小混混杂。 从表22可看到到各类地地层中含含砂、含含砾的地地层较多多。这一一点不同同于上海海软土。此外新新鲜基岩岩、基岩岩风化带带在地表表出露很很多，所所以顶管管施工中中还有可可能遇到到风化岩岩石类介介质。此此外广州州地区地地卜水位位较浅，所以顶顶管施工工过程中中地下水水问题不不容忽视视。顶管管机械选选型必须须综合考考虑到地地层变化化和止水水、防水水等问题题。必须须明确的的是日本本ISEEKI公公司制造造的系列列顶管设设备在破破碎砾石石、卵石石、风化化岩石、硬岩方方面以及
