富水砂层长距离顶管减阻泥浆性能研究

结合富水砂层顶管摩阻力特性以及高分子聚合物的作用机理,通过实验得到了如下优选泥浆配方:8%安信AX一级钠基膨润土+0.3%纯碱+0.25%聚丙烯酸钠+91.45%水。实验结果表明,该配比的泥浆在具有高黏度的同时,还具有很好的流动性和分散性,并且滤失量较小,综合性能最优。泥浆的表观黏度相比优化前提高了65%,滤失量相比现场取样泥浆降低了57%,满足现场砂土地层顶管的减阻泥浆性能要求。

大断面矩形过河顶管上浮风险分析及控制

复杂地质条件下,过河顶管施工常遇到上浮问题。从设计角度分析过河矩形顶管上浮风险,分析过河顶管施工中管片上浮的原因:顶管覆土、浮力、管片结构等因素,从增大覆土埋深、改良覆土性质、减小注浆压力、控制浆液浓度、提高顶管附加荷载5个方面进行抗浮风险控制,并提出考虑泥浆套压强、浓度因素的过河矩形顶管抗浮设计控制指标。根据龙岗路大断面过河矩形顶管工程设计经验得到:管线覆土增大3 m后,顶管上覆荷载提高40.5%,顶管自重及上覆荷载之和提高29.4%,浮力作用值提高21.9%;大断面过河矩形顶管覆土抗浮变形条件较难满足,顶管覆土抗浮变形在设计中需要慎重考虑。

泥水平衡顶管下穿高速桥梁施工关键技术研究

顶管施工是城市地下空间开发建设中常用的施工过程,其是一种不需要地表开挖或较少地表开挖的管道敷设施工技术。近年来,我国在顶管技术的理论和施工技术领域取得了长足发展,但由于我国地域辽阔,不同的地区和城市地质条件、水文条件差距相对较大,地下空间环境相对复杂。顶管推进过程将使周围土壤发生挤压、剪切、卸载,不可避免地产生地层扰动变形,从而迫使邻近结构发生扰动。因此,研究复杂环境条件下大截段顶管工程施工过程中存在的关键技术具有重要的现实意义。研究以怀柔新城南部地区污水干线工程污水管道工程为背景,研究了当前国内外顶管施工方法的关键技术,结合工程地质条件和施工技术要求等,提出了下穿高速桥梁顶管施工中后背结构设计、姿态控制与纠偏方法和触变泥浆减阻措施等关键控制技术,并利用力学分析和监控量测方法进行验证,为项目的顺利施工提供了可靠依据。

微型顶管技术在市政工程的应用探究

随着城市建设水平的不断提升,市政工程遇到的复杂特殊情况也越来越多。微型顶管技术以其独特的优势在市政工程中得到了逐步的推广和应用。现以上海金山区枫泾镇兴塔社区的公共停车场建设项目第二阶段(枫明路段)的微型顶管穿过面杖港为实例,探讨了微型顶管技术的实际运用情况和其对复杂环境的影响,并深入讨论了保证实施质量所需的技术管理因素,同时对该项技术的未来发展趋势做了预测。

泥水平衡顶管技术在乡镇污水处理工程中的应用研究

主要探讨泥水平衡式顶管技术在乡镇污水处理工程中的应用。概述了泥水平衡顶管技术的原理、设备及操作流程,通过实际工程案例分析其优势。研究结果表明,该技术显著提升了施工效率与安全性。

内径4m顶管粉细砂液化地质卡管脱困研究

富水粉细砂地质顶管扰动后发生液化流窜现象,管体周边土体塌陷导致阻力骤增后局部顶力不足造成卡管,结合某工程综合分析卡管原因及范围,通过验算得出管材及后背墙承受的最大顶力,从而确定安全顶力边界,然后在受困区域管道内部接口位置前后增设2道中继间,有针对性地提供大顶力,借助管道接口接缝空间在不脱口的前提下蠕动,在解除卡管抱死状态的同时,结合地质环境调整减阻泥浆参数,最终逐渐恢复泥浆减阻功能,在始发区大顶力加持下顶进逐渐恢复正常。结合工程案例,阐述了适用于大管径局部增加顶力脱困的思路,可为类似顶进工程事故防范及脱困提供参考。

城市市政污水管顶管施工关键技术

在城市市政给排水管道建设工程中,非开挖顶管施工相较于传统明挖施工,具有对地面交通影响小、施工速度快、安全可靠,且对周边环境影响作用小等诸多优势,因此得到了广泛应用。本文结合某市政污水管道顶管施工的工程实例,分析了顶管施工过程中的重难点,给出了针对性的应对处理措施,此外还从顶管机选型、顶力计算、后靠墙的稳定计算、顶管材料验算、主顶千斤顶的顶力计算等方面进行了的详细分析阐述,为本工程顺利顶通提供了坚实的理论基础,可为类似顶管工程施工提供参考借鉴。

大直径钢筋混凝土顶管管周力学性能研究

为分析大直径钢筋混凝土顶管管周力学性能变化规律,文中以某综合管廊工程为依托,对大直径钢筋混凝土顶管管周压力特性、接触压力空间分布规律以及泥浆压力对顶进力的影响规律进行研究。结果表明,所有位置管周接触压力在15~250 kPa波动;所有位置的管周接触有效土压力基本集中在0~80 kPa,孔壁整体表现相对稳定。13号管节和16号管节对应位置的顶部接触压力波形性基本一致,接触压力值差距不大,即同步注浆区域轴向各管节对应部位的接触压力和泥浆压力变化规律基本一致。

矩形顶管工程风险源分析及预防措施研究

选取某城市某积水点治理工程的矩形顶管工程作为研究对象,研究矩形顶管工程风险源分析及预防措施。从水土压力风险、工程工期延长风险、出洞段土体风险以及顶管机顶部风险四个方面,构建矩形顶管工程风险指标体系。选取模糊评价法评价该矩形顶管工程的风险。评价结果表明,管片破损风险、盾构选型风险、顶管机顶部背土风险是该矩形顶管工程的主要风险源。针对矩形顶管工程的风险源,在工程准备阶段,提出始发区域土体加固、保护建、构筑物的措施;在工程施工阶段,提出合理设置顶管参数、配制优质泥浆、实时纠偏、实时监测、顶管机顶部预防措施等;在工程施工后阶段,提出置换泥浆与加固管道外土体的措施,以期为同类型的矩形顶管工程提供参考。

固废基地聚合物加固PHC桩在软土地基中的应用

我国沿海地区多为海相软土地基,为了满足城市发展规划,常需要在软土地基上进行施工。加固PHC桩是一种应用于加固海相软土地基的方法,压浆效果能有效提高PHC桩的单桩承载力,从而有效提高地基稳定性。但压浆用的浆液通常为普通水泥浆,经济环保效益差。研究主要介绍了一种固废基地聚合物新型浆料,并对施工技术进行了优化,经改进后的压浆加固PHC桩施工工艺,有效解决原技术成本高、效果不佳等问题,并给出了具体改进的施工工艺流程。

钢筋混凝土长距离顶管施工技术在市政给排水施工中的应用

该文以某市污水管网工程为例,探究钢筋混凝土长距离顶管施工技术的运用。施工前加强膨润土、钢筋混凝土管等基础材料,以及起重机、土压平衡顶管机等设备的检验与验收。布置工作井与接收井,在地面与井内施工设备安装完毕后,吊装钢筋混凝土管并开始顶进作业。长距离顶管施工中,触变泥浆的灌注、中继站的设置、钢筋混凝土管的测控与纠偏等,都是需要重点关注的技术要点。通过落实全过程施工管理,保证施工质量,顺利完成施工任务。

土压平衡机械顶管泵送出渣技术研究

在土压平衡机械顶管施工中,常规采用电瓶车出渣方式存在效率低、顶进不连续等缺点,该技术将顶管机前端切削下来经螺旋出土机输送出来的土体,加注一定量的水经电驱动混凝土拖泵搅拌,通过与拖泵连接的管路泵送至地面,由混凝土搅拌罐车运输,该技术不但可以实现顶管连续顶进,而且施工面积小、文明施工程度高。

灌区工程中大口径顶管施工技术应用

随着顶管技术不断成熟,各领域逐渐广泛应用顶管施工技术,通过龙云灌区工程蟠龙至中甘岭引水渠工程中蟠龙隧洞顶管施工实例,总结、分析大口径顶管施工难点,总结施工技术要点及措施,验证方案实施可行性,形成相关蛇形控制、减阻、边坡防护等技术总结,为后续相关项目提供参考价值。

泥水平衡顶管在大型引调水工程的应用

泥水平衡顶管具有开挖面稳定、机械化和自动化程度高、对周围土体和建筑物影响小和掘进速度快等优点,被广泛应用于大型引调水工程。本文通过理论顶力计算,将其与实测顶力对比分析,探讨现阶段顶力计算公式存在的问题,同时对顶管施工过程中的顶进时间进行了汇总分析。本文所研究的内容可丰富顶管施工实测数据,同时为后续类似工程提供参考。

旋喷桩在顶管工程软弱土体加固中的应用

天津市南水北调中线滨海新区供水一期工程是天津市内输配水工程的重要组成部分,建设任务是向天津市滨海新区输送引江原水,输水管材采用2根直径2 600 mmPCCP管道,局部辅以钢管。输水管道所经紫阳道泥浆池占地面积大,泥浆较深,成为管道施工难点。根据现场地形、地质条件,经比较分析,采用顶管穿越方案,其中泥浆加固是方案的重难点。加固方案的选择不仅要安全可靠,还要经济,便于实施。经分析论证,采用旋喷桩加固方案,并确定加固范围、桩径、桩长、水泥掺量等重要参数。

考虑泥浆触变性的顶管顶力计算方法

顶管的顶力是顶管工程设计的关键控制参数之一,直接影响到其它参数的确定和工程造价,它的准确计算对顶管工程具有重要意义。在分析了目前顶管顶力计算方法的缺陷之后,基于弹性力学半无限空间柱形圆孔扩展理论和黏性流体力学平板模型理论,采用顶管顶进过程中管土"固—液"接触状态,推导了考虑泥浆触变性的顶管顶力的一种新的计算方法,并进行了实例验证。与既有方法的对比分析表明:该方法的计算结果与实测值更为吻合,而既有方法相对保守。

大直径长距离顶管润滑泥浆方案研究

顶管技术作为一种经济快速的管道铺设技术已广泛应用于地下水道、石油天然气管道、电力和通讯电缆的施工中。在大直径长距离顶管施工过程中,顶进力过大是困扰顶管施工多年的技术难题。顶进力过大对顶管施工机械及相应的设施提出了更高的要求,顶进力已成为限制顶管技术发展的因素。针对这一问题,结合港珠澳大桥拱北隧道曲线顶管管幕实际工程,对顶管润滑减阻泥浆展开了研究。对泥浆中各组分对泥浆性能影响的试验研究表明,随着膨润土质量、PAC质量的增加,泥浆黏度呈现增长的趋势。通过正交试验确定了最优泥浆方案。将泥浆方案应用到实际工程中使单位摩阻力大幅降低,解决了顶进中顶推力过大的问题。

顶管泥浆套的物理性质对顶推力的影响

泥套一方面起润滑作用,减小顶管推力,另一方面可以支撑顶管,防止土体坍塌,减小土体变形及地面沉降,这些与泥浆的组成和微观结构有关,也与施工工艺有关。通过室内试验研究泥浆的微观结构组成与顶管力的关系,优化泥浆的配置和顶管的施工工艺,得出如下结论:泥浆套是一种蒙脱土的黏土矿物,具有叠层结构,水分子可以进入叠层之间产生膨胀,从而在土与顶管间形成泥饼,具有高膨胀、低渗透、封闭性的特点;在顶推过程中,停留时间过长,会增大50%的摩阻力,是由于膨润土流限的降低;顶推扰动会增加膨润土的润滑作用,其剪切力使膨润土流限降低;泥浆套将顶管悬浮其中,其厚度决定着对土体和顶管的支撑作用。

考虑泥浆触变性和管土接触特性的顶管摩阻力公式

顶进力是顶管工程设计和施工的重要参数,而顶管侧摩阻力对顶进力起控制作用,其大小主要受管土接触和管浆接触特性影响。为了更加准确地计算顶管摩阻力,假设隧洞孔壁在泥浆压力作用下保持稳定,管道周围同时存在管土接触和管浆接触,采用协调表面Persson接触模型分析管土接触特性,得出考虑接触压力分布影响的管土摩阻力;然后利用半无限弹性体中柱形圆孔扩张理论分析注浆压力对泥浆套厚度的影响,并结合泥浆触变性和流体力学平行平板模型计算管浆摩阻力。在此基础上考虑管道与隧洞的相对位置,同时将管道顶进时的滑动摩擦阻力作为下限值,顶管重启动时的静摩擦阻力作为上限值,总结出直线和曲线顶管摩阻力公式。通过与工程实例数据对比,结果表明该计算公式下限值与实测值最接近,证明其适用性。

考虑泥浆套不同形态的顶管管壁摩阻力计算公式

大直径、长距离顶管施工常通过注浆形成泥浆套来减小阻力,泥浆套的形态及其完整性对管壁摩阻力大小有决定性作用,现有摩阻力计算公式一般未考虑不同泥浆套形态对摩阻力的影响,计算结果与实际情况相差较大。根据不同施工状况对顶管外壁泥浆套的可能形态进行了分类及成因分析,提出了判断3种常见泥浆套形态的方法。利用半无限弹性体中柱形圆孔扩张理论探讨了注浆压力对泥浆套厚度的影响,结合非线性流体力学计算泥浆与管壁接触产生的摩阻力,最终采用挖掘面稳定假设,针对3种泥浆套形态提出了摩阻力计算公式。采用该方法对工程案例进行计算,计算结果与实测数据对比表明:现有摩阻力计算公式的计算结果过于保守,所提出的计算公式是合理和有效的。