頂管施工優(yōu)點(diǎn):無需隔斷交通、可安全穿越鐵路與障礙物、噪音與震動(dòng)較小、對(duì)施工周圍居住影響小、可以在很深的地下施工。其還可以另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是可以在不同的土質(zhì)上施工。下面由賢集網(wǎng)小編為大家介紹不同土質(zhì)可采用的頂管施工工法。
常見的頂管施工常見土質(zhì):黃土、淤泥質(zhì)黏土、砂性土、強(qiáng)風(fēng)化巖、微風(fēng)化及中風(fēng)化巖。
淤泥質(zhì)黏土:此種軟土的形成是在較弱的海浪岸流及潮汐的水動(dòng)力作用下逐漸形成的。土的顏色多呈灰色或黑灰色,光潤油滑且有腐爛植物的氣味,多呈軟塑或半流塑狀態(tài)。其天然含水量很大,一般都大于30%,飽和度一般大于90%,液限一般在35-60%之間,軟土的天然重度較小,約在15-19KN/m3之間?紫侗榷即笥1,因其天然含水量高、孔隙比大,就帶來了軟土地基變形大,強(qiáng)度低的特點(diǎn)。
砂性土:由于曾受到海水的沖擊,部分地區(qū)沉積層含有海水所搬運(yùn)的大量沉積物,其中主要為細(xì)砂及粉砂。由于含黏土的成分較少,我們可稱之為砂性土。砂性土的土顆粒較一般的黏土大,一般在20μ以上,土顆粒之間的凝聚力較小,呈單粒結(jié)構(gòu)?紫侗容^大,很容易在水動(dòng)力的作用下產(chǎn)生流沙現(xiàn)象。
黃土:凡以風(fēng)力搬運(yùn)沉積又沒有經(jīng)過次生擾動(dòng)的、無層理的黃色粉質(zhì)、含碳酸鹽類并具有肉眼可見的、大孔的土狀沉積物成為黃土(也稱原生黃土),其它成因的、黃色的、又常具有層理和夾有砂、礫石層的土狀沉積物稱之為黃土狀土(也稱次生黃土)。
強(qiáng)風(fēng)化巖:強(qiáng)風(fēng)化巖是指風(fēng)化很強(qiáng)的巖石,此種土質(zhì)的組織結(jié)構(gòu)已大部分破壞,礦物成分已顯著變化,含有大量黏土質(zhì)黏土礦物。風(fēng)化裂隙很發(fā)育,巖體被切割成碎塊,干時(shí)可用手折斷或捏碎,浸水或干濕交替時(shí)可較迅速地軟化或崩解。用鎬或鍬可挖掘,干鉆可鉆進(jìn)。
微風(fēng)化及中風(fēng)化巖:微風(fēng)化巖是指巖質(zhì)新鮮,表面稍有風(fēng)化跡象的巖石,強(qiáng)度大于50Mpa,硬度很高的巖石。在此地層中頂進(jìn)較困難,而且一般頂進(jìn)距離超過100米時(shí)需要更換刀頭。中風(fēng)化巖較軟,其組織結(jié)構(gòu)部分破壞。礦物成分發(fā)生變化,用鎬難挖掘。
頂管施工工法適用土質(zhì)
根據(jù)以上四類頂管施工工法的介紹分析,將各類頂管施工工法及相應(yīng)的掘進(jìn)機(jī)所適用的土質(zhì)條件、頂進(jìn)施工中的頂進(jìn)速度快慢、耗電量多少、勞動(dòng)力需求情況和對(duì)環(huán)境的影響程度列于下表。在施工過程中,可以根據(jù)下表針對(duì)不同的土質(zhì)情況選用不同的頂管施工工法及其相應(yīng)類型的頂管掘進(jìn)機(jī)(泥濃式施工法在國內(nèi)應(yīng)用較少,故未能在表中反映)。
對(duì)于易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的砂性土可根據(jù)其含水量及其標(biāo)準(zhǔn)貫入度選用土壓式推進(jìn)工法和泥水式推進(jìn)工法。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)貫入度較小時(shí)可選用多刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(jī),當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)貫入度較大時(shí),除多刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(jī)和敞開式掘進(jìn)機(jī)以外的以上各種掘進(jìn)機(jī)都適應(yīng)此種土質(zhì)。
對(duì)于黃土土質(zhì)條件下,可以根據(jù)其含水量情況及N值分別選用敞開式掘進(jìn)機(jī)、單刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(jī)和偏心破碎泥水平衡掘進(jìn)機(jī)。
對(duì)強(qiáng)風(fēng)化巖,當(dāng)其含水量較少、N值大于18、地下水位低于頂進(jìn)管道時(shí),可采用敞開式掘進(jìn)機(jī),否則可采用單刀盤土壓平衡掘進(jìn)機(jī)和偏心破碎泥水平衡掘進(jìn)機(jī)。
如頂進(jìn)管道軸線附近可能存在大的石塊,樁基礎(chǔ)等不明障礙物,可采用排障方便、成本低廉的敞開式掘進(jìn)機(jī),地下水位較高的話可采取井點(diǎn)降水等輔助施工方法。
中風(fēng)化巖以及弱風(fēng)化巖條件下如果地下水含量較高就只能采用巖盤掘進(jìn)機(jī)了。該機(jī)型的刀頭類似于牙輪鉆,可以在巖石中頂進(jìn),也是一種全土質(zhì)的機(jī)型,但該機(jī)種的造價(jià)很高。
如在城區(qū)內(nèi)施工如果地下水不是十分豐富以及管道埋深較淺的情況下采用開挖式敷設(shè)管道比較經(jīng)濟(jì)。但是也存在一些問題如下:施工噪音較大,容易阻礙交通,容易引起地盤沉降等。
非開挖頂管施工采用油壓驅(qū)動(dòng),施工時(shí)噪音遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于開槽式敷設(shè)管道,幾乎沒有地盤沉降的現(xiàn)象,對(duì)周遭的影響降低到最小程度。而且在較深的埋深情況下施工成本要小于開槽式敷設(shè)管道。