在岩层中顶管的设计施工总结和研析VIP专享VIP免费

第28卷第4期2011年8月特种结构Vo1．28No．4Aug．2011在岩层中顶管的设计施工总结和研析范毅雄陈文华秦光堂2王小平2关兴(1．中国市政工程中南设计研究总院武汉430010；2．重庆建工第七建筑工程有限责任公司400000；3．重庆港华水务工程有限公司400000)(1．CentralandSouthemChinaMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstitute，Wuhan430010；2．ChongqingConstructionEngineeringGroupCo．Ltd．，400000；3．ChongqingGanghuaEngineeringCo．Ltd．，400000)[摘要]本文通过对重庆地区顶管工程实践的总结，提出了不同岩性岩层中及岩土混合地层中顶管的设计思路和施工的经验数据。可供类似地质条件下，山区的顶管设计和施．Y-参考。[关键词]岩层中顶管山区顶管ABSTRACT：Thethoughtofthedesignandtheexperimentaldataofconstructionofpjackinginavarietyoflithologicstrataandmixedgroundsbysummarizingthep枷jackingengineeringpractwesinChongqingregionpresentedinthispaper．Itisexpectedtoprovidereferencesforthepjackingandconstructionltndersimilaren—gineeringgeologicalconditions．KEYⅥ，(]IRDS：RimjackinginrockstrataPipejackinginmountainareas前言重庆地处山区，遇到以下情况之一时给排水管道的埋深会较深，且多位于岩层中，或者是岩层和土层交错的混合地层中：(1)排水管道多按重力流设计，而且受到起点、终点高程以及沿线接人点高程的控制，遇到地势起伏较大时，其埋深会很深；(2)给水管道一般为压力管，可随地势起伏。但有时遇山丘阻拦，绕道或者翻山而过时管线太长、水头损失太大，大直径管道则往往采取穿山而过的方式；(3)山区河流水位变化幅度较大，而且两岸一般比较陡峭，考虑交通方便和洪水等因素，水厂取水泵房位置多与河岸有一定距离，连接取水头和取水泵房的自流源水管一般会穿山而过。以往遇到上述情况，重庆地区的惯例是采用隧洞，至2001年重庆主城排水工程实施时，开始尝试局部采用顶管。经过不断地积累经验，重庆地区在岩层中顶管的设计和施工技术逐渐完善。由于相对于隧洞，顶管在安全性、经济性、施工进度上更优，因此目前在重庆地区，岩层中深埋管道越来越多地采用顶管技术。而且，有时虽然管道埋深不是很深，但穿过狭窄的街道，为了不中断交通、不危及街道两边房屋的基础，也会采用顶管。不同的岩石硬度以及软硬岩(土)层交错，对顶管施工的造价、施工进度、顶进距离等有较大影响。重庆市地处四川盆地东部，地貌类型复杂多样，以山地为主。地表岩石类型主要包括：砂岩、泥岩、石灰岩、页岩、砂质泥岩、泥质砂岩等。以上各类岩石中：泥岩、页岩、砂质泥岩、泥质砂岩等为泥质岩，属于极软岩一软岩，在以往工程实例中，其天然单轴抗压强度标准值≤15MPa。砂岩以长石、石英砂岩为主，属于较软岩～较硬岩，50MPa~>fi≥15MPa。石灰岩属于坚硬岩，其．≥60MPa。其中石灰岩地区喀斯特地貌较发育，不适合进行顶管施工。因此岩层中顶管的围岩主要为砂岩、泥岩、页岩等。实践经验证明，在天然单轴抗压强度标准值不超过50MPa的岩石中采取土法或机械顶管都是可行的。地下水也是一个重要因素。重庆地区地下水均由大气降水补给，按其含水层的岩性、水力特征，可分为碳酸盐岩喀斯特水、碎屑岩孔隙裂隙水、基岩层间裂隙水三类¨5J。一般而言，除了喀斯一1一特种结构2011年第4期特地区，或者是靠近地表水系，山区基岩中裂隙水一般较为贫乏，对采用土法顶管较为有利。地下水丰富地区，则不宜采用土法顶管。本文的目的在于总结近年来重庆地区在岩层顶管方面的设计和施工的实践经验，并力图通过工程实例的总结，提出可供在类似地质条件的山区进行顶管设计和施工时参考的经验和数据。1岩层中顶管的设计1．1顶管工法的选择岩层中顶管的工法可分为开放型和密封型两大类。开放型以人工挖掘为主，由施工人员进入管道内，采用钻爆法或水钻等机械开挖，俗称“土法顶管”；密封型目前多采用泥水平衡岩盘顶管机进行机械顶管。从技术角度，工法的选择主要考虑以下四方面的因素。1．管径。由于人工挖掘条件的限制，土法顶管只能适用于管径不小于800mm的管道。而机械顶管则取决于顶...