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不同土質可采用的頂管施工工法

日期:2017-11-02 16:40:48 來源:大學生學習網

頂管施工優點:無需隔斷交通、可安全穿越鐵路與障礙物、噪音與震動較小、對施工周圍居住影響小、可以在很深的地下施工。其還可以另一個優點就是可以在不同的土質上施工。下面由賢集網小編為大家介紹不同土質可采用的頂管施工工法。

常見的頂管施工常見土質:黃土、淤泥質黏土、砂性土、強風化巖、微風化及中風化巖。

淤泥質黏土:此種軟土的形成是在較弱的海浪岸流及潮汐的水動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。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。孔隙比都大于1,因其天然含水量高、孔隙比大,就帶來了軟土地基變形大,強度低的特點。

砂性土:由于曾受到海水的沖擊,部分地區沉積層含有海水所搬運的大量沉積物,其中主要為細砂及粉砂。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,呈單粒結構。孔隙比較大,很容易在水動力的作用下產生流沙現象。

黃土:凡以風力搬運沉積又沒有經過次生擾動的、無層理的黃色粉質、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)。

強風化巖:強風化巖是指風化很強的巖石,此種土質的組織結構已大部分破壞,礦物成分已顯著變化,含有大量黏土質黏土礦物。風化裂隙很發育,巖體被切割成碎塊,干時可用手折斷或捏碎,浸水或干濕交替時可較迅速地軟化或崩解。用鎬或鍬可挖掘,干鉆可鉆進。

微風化及中風化巖:微風化巖是指巖質新鮮,表面稍有風化跡象的巖石,強度大于50Mpa,硬度很高的巖石。在此地層中頂進較困難,而且一般頂進距離超過100米時需要更換刀頭。中風化巖較軟,其組織結構部分破壞。礦物成分發生變化,用鎬難挖掘。

頂管施工工法適用土質

根據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的掘進機所適用的土質條件、頂進施工中的頂進速度快慢、耗電量多少、勞動力需求情況和對環境的影響程度列于下表。在施工過程中,可以根據下表針對不同的土質情況選用不同的頂管施工工法及其相應類型的頂管掘進機(泥濃式施工法在國內應用較少,故未能在表中反映)。

由表下知,對于淤泥質粘土,由于其土質較軟、切削容易,上述四類施工工法均適用,

 

不同土質可采用的頂管施工工法

表推進工法、掘進機械適用土質條件表(點擊放大閱讀)

 

不同土質可采用的頂管施工工法

表中介紹的各類頂管掘進機均可采用。

對于易產生流砂現象的砂性土可根據其含水量及其標準貫入度選用土壓式推進工法和泥水式推進工法。當標準貫入度較小時可選用多刀盤土壓平衡掘進機,當標準貫入度較大時,除多刀盤土壓平衡掘進機和敞開式掘進機以外的以上各種掘進機都適應此種土質。

對于黃土土質條件下,可以根據其含水量情況及N值分別選用敞開式掘進機、單刀盤土壓平衡掘進機和偏心破碎泥水平衡掘進機。

對強風化巖,當其含水量較少、N值大于18、地下水位低于頂進管道時,可采用敞開式掘進機,否則可采用單刀盤土壓平衡掘進機和偏心破碎泥水平衡掘進機。

如頂進管道軸線附近可能存在大的石塊,樁基礎等不明障礙物,可采用排障方便、成本低廉的敞開式掘進機,地下水位較高的話可采取井點降水等輔助施工方法。

中風化巖以及弱風化巖條件下如果地下水含量較高就只能采用巖盤掘進機了。該機型的刀頭類似于牙輪鉆,可以在巖石中頂進,也是一種全土質的機型,但該機種的造價很高。

如在城區內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管道比較經濟。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動,施工時噪音遠遠小于開槽式敷設管道,幾乎沒有地盤沉降的現象,對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管道。

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