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【摘 要】 在城市顶管施工中近距离穿越建筑物基础、地下管线时，由于顶进过程对土体的扰动和地层损失易造成建筑物不均匀沉降和管线受损等事故，为降低施工风险，有必要采取措施对穿越区域的建（构）筑物及地下管线事先保护通过工程实例，介绍了顶管近距离穿越建（构）筑物及地下管线分别采取树根桩隔离板注桨加固的保护措施。实践证明，这些措施有效保护了周边建（构）筑物和地下管线.大大降低了顶管施工风险。
【关键词】 顶管；地下管线；沉降控制
引言：
在城市中埋设地下管道若采用明挖开槽的方法，一方面施工占道将对路面交通造成较大影响；另一方面由于降水、基坑开挖等一些因素，就会不可避免地引起地层的变形，最终就会造成其周边的地段路面沉降以及开裂的现象，使得房屋受损。顶管的施工，它是作为一种非开挖铺设地下管线的施工技术，和与传统的开槽埋管相比之下，其具有地层扰动小、对路面破坏少、以及占地小等等的特点。在闹市区施工的地下管道，顶管比开槽埋管的优点就更加的突出。城市中心区的已经有建筑物以及地下管线等等密布，顶管和这些建筑物的基础以及地下管线之间的距离是比较近的，因为顶管施工本身根本就无法避免使得地层损失与土体扰动，将有可能影响到邻近建筑物和管线的安全。施工前对顶管穿越的重点部位进行预先处理，将大大降低施工风险。本文通过一顶管实例，介绍在顶管穿越的重点区域对土体进行隔离、加固等措施以保护邻近建筑物及地下管线，降低施工风险。
1、工程概况
某区的排水系统，该段的管道施工是属于老城区地区，所以其人流量是比较大的，交通也是比较繁忙的，且周边还有大量的房屋以及地下管线，工程主要是由一个接受井、两个工作井、两段顶管及一段箱涵而组成的。
顶管的接收并和工作井的基坑采用的是SMW工法桩来进行围护，挖深大约至8m～9m。其顶管一共有两段，其中DN2000mm的顶管从位于该区域内东段的工作并始发，沿着该段南路的东侧顶进到其接收井，总长度为305m。该段顶管顶覆土为4.9m～6.1m之间，管节采用的是F型钢筋混凝土管，内径为2000mm。从工作井出发到沿着曲率半径是2836m的圆弧顶进大约至116m之处，再以直线的形式顶进90m的地方，进入到曲率半径为413m的圆弧段，顶进65m，最后则是以34m的直线进入到接收井。
依据其勘察的报告充分的表明，DN2000mm的顶管所穿越地层的起伏并不是很大，DN2000mm顶管穿越的土层主要为就是③层，③层则是砂质粉土的夹层，在一定的动水头的作用之下，是比较容易产生流砂，在顶管施工的时候，得需要依据其实际的情况来有效地控制其施工的参数。该区域人工填土是相对比较厚的，局部地区已经达到了4m，在在原来土比较薄的情况之下，在顶管施工的时候地面的沉降也是比较大的。
2、周边情况
2.1建筑物情况
在这一区域的某一段的地下有一根DN1650mm的雨水管，我们为了避开此雨水管，DN2000mm顶管的设计轴线靠近该段南路的东侧，这也就会造成顶管距离周边建筑的基础是非常的近，顶管的走向如图1所示。
4层的1、4号楼房是条形的基础，埋深至2m～2.5m之间；4层的3、5号楼以及8层的2号楼的基础是木桩，2、3号楼房桩底距离地面大约是9m，5号楼房木桩桩底距离地面大约为5.2m，在这之中，2号楼是历史遗留下来的优秀建筑。在顶管轴线的上方有一排电线杆，埋深在2m～2.5m之间。顶管和这些建筑基础的距离大约是0.6～2.8m。
顶管在顶进的过程之中要上穿东西走向的该段路隧道的南北两线，两者其垂直的净距分别是3.2m与2.3m，其夹角的度数大约为76°与85°。
2.2地下管线情况
依据管线的资料和样洞的情况，顶管在穿越区域上方管线的是比较多的，上水、煤气、信息以及电力等等。管线埋深通常是在lm左右，其中有一段是DN1650mm雨水管，埋深2.7m，和顶管的水平净距离为0.6m～1.2m。
3、沉降控制
依据本工程的特点和以往的经验，由于工程条件较为复杂，尤其是得需要穿越地面建筑物以及众多的地下管线，对于地面的沉降控制的要求是比较高的；顶管出洞的时候就得穿越土体的加固区，对掘进机的机头的切削能力有一定的要求。
3.1土体最大沉降量的预测和监控点的布置
3.1.1预测方法
目前在顶管在穿越地下管线的时候，通常使用PECK法进行预测。
PECK法的地面沉降值的计算公式为
式中：指的是沉降量；指的是管道中心线处的最大沉降量；Vi是土体损失；X则是距离管道中线的距离；i则是沉降槽的宽度系数；Z指的是隧道中心线到地面的距离；φ则是土体的内摩擦角。
3.1.2预测沉降的实用意义
（1）对于地面沉降最大值的一个控制；
（2）对于地面建筑保护范围的确定。
在顶管穿越地下管线之前，得预先的安排一段模拟段以及一段调试段来布设一定数量的监测点，在顶管通过的时候，依据其监测点上的沉降数据对于顶管掘进速度、配比、注浆量以及工仓压力等等来及时的进行调整。调试段布设在模拟段之前，那么在这段的时间里，依据其检测点来测得的沉降数据，一边调整、一边掘进各项施工的参数，使得地面的隆起与沉降以得到基本的控制在其允许的方位之内。模拟段设在紧靠特殊地段之前大约30m之处，之后再按照调试段得出的参数来进行规范式的操作，并做调整，之后再进一步的减小沉降量。模拟段施工在满足要求的时候，才可以进行正式穿越的施工。
3.1.3监控测量的测点布置
纵向：设置4～6个排测点，测点排距3～5m。横向：管道中心线以及两侧各布置2个测点，两侧第一个测点离中心线2.5～3.5m，第二个测点离第一个测点3～3.5m，同时测点要全部布设在沉降影響范围内。对于在穿越地下管线的监控测量的测点就可以依据以上的原则和具体的特殊情况来进行布设。
监控测量的时间是：在顶管机头所在位置的前后3排的测点，每半个小时就测一次，在其他的测点得每小时测一次。
3.2树根桩
在树根桩施工之前，对打设置开样洞，一方面是防止泥浆溢出地面，造成环境污染；另一方面则是探清地下管线的情况，比如，有障碍物或是管线的地方，就得避开该位置。
其主要施工流程为：桩孔定位→桩机就位→钻孔→清孔→拔钻杆→插钢筋笼和注装管→填碎石→注清水→压装升桩头处理。
3.3注浆法
顶管沿线有两处四通并，距离顶管都很近，而且都位于道路交叉口，为减小对交通的影响，采用压密注浆对四通井周围的土体进行加固，加固范围为四通并周围2m。注浆压力控制在0.2～0.6MPa，浆液采用Po42.5普硅水泥配制，水灰比0.5，注浆流量小于20L/min。
工程施工中，对两个四通井、隧道顶部以及电线杆也进行了注浆保护。
4、结束语
本工程的实践证明，采用树根桩隔离和注浆法加固顶管影响区域，对于重点的部位来进行保护，可以有效地减少顶管对土体的扰动，对保护建筑物、保护管线、控制地面沉降有非常大的帮助，这就极大地降低了施工的风险。
参考文献：
[1]黄亮.顶管近距离穿越建（构）筑物及地下管线的保护措施[J].建筑施工，2010，04：304-306.
[2]陈卫明.特殊地段顶管施工沉降控制技术[J].中国市政工程，2003，06：38-40+69.
[3]夏天.大口径长距离顶管在穿越重要地下管线时的关键技术措施[J].城市道桥与防洪，2011，09：147-151+326.
[4]林晓庆.矩形顶管施工对邻近地下管线的影响分析[D].广州大学，2012.
【关键词】 顶管；地下管线；沉降控制
引言：
在城市中埋设地下管道若采用明挖开槽的方法，一方面施工占道将对路面交通造成较大影响；另一方面由于降水、基坑开挖等一些因素，就会不可避免地引起地层的变形，最终就会造成其周边的地段路面沉降以及开裂的现象，使得房屋受损。顶管的施工，它是作为一种非开挖铺设地下管线的施工技术，和与传统的开槽埋管相比之下，其具有地层扰动小、对路面破坏少、以及占地小等等的特点。在闹市区施工的地下管道，顶管比开槽埋管的优点就更加的突出。城市中心区的已经有建筑物以及地下管线等等密布，顶管和这些建筑物的基础以及地下管线之间的距离是比较近的，因为顶管施工本身根本就无法避免使得地层损失与土体扰动，将有可能影响到邻近建筑物和管线的安全。施工前对顶管穿越的重点部位进行预先处理，将大大降低施工风险。本文通过一顶管实例，介绍在顶管穿越的重点区域对土体进行隔离、加固等措施以保护邻近建筑物及地下管线，降低施工风险。
1、工程概况
某区的排水系统，该段的管道施工是属于老城区地区，所以其人流量是比较大的，交通也是比较繁忙的，且周边还有大量的房屋以及地下管线，工程主要是由一个接受井、两个工作井、两段顶管及一段箱涵而组成的。
顶管的接收并和工作井的基坑采用的是SMW工法桩来进行围护，挖深大约至8m～9m。其顶管一共有两段，其中DN2000mm的顶管从位于该区域内东段的工作并始发，沿着该段南路的东侧顶进到其接收井，总长度为305m。该段顶管顶覆土为4.9m～6.1m之间，管节采用的是F型钢筋混凝土管，内径为2000mm。从工作井出发到沿着曲率半径是2836m的圆弧顶进大约至116m之处，再以直线的形式顶进90m的地方，进入到曲率半径为413m的圆弧段，顶进65m，最后则是以34m的直线进入到接收井。
依据其勘察的报告充分的表明，DN2000mm的顶管所穿越地层的起伏并不是很大，DN2000mm顶管穿越的土层主要为就是③层，③层则是砂质粉土的夹层，在一定的动水头的作用之下，是比较容易产生流砂，在顶管施工的时候，得需要依据其实际的情况来有效地控制其施工的参数。该区域人工填土是相对比较厚的，局部地区已经达到了4m，在在原来土比较薄的情况之下，在顶管施工的时候地面的沉降也是比较大的。
2、周边情况
2.1建筑物情况
在这一区域的某一段的地下有一根DN1650mm的雨水管，我们为了避开此雨水管，DN2000mm顶管的设计轴线靠近该段南路的东侧，这也就会造成顶管距离周边建筑的基础是非常的近，顶管的走向如图1所示。
4层的1、4号楼房是条形的基础，埋深至2m～2.5m之间；4层的3、5号楼以及8层的2号楼的基础是木桩，2、3号楼房桩底距离地面大约是9m，5号楼房木桩桩底距离地面大约为5.2m，在这之中，2号楼是历史遗留下来的优秀建筑。在顶管轴线的上方有一排电线杆，埋深在2m～2.5m之间。顶管和这些建筑基础的距离大约是0.6～2.8m。
顶管在顶进的过程之中要上穿东西走向的该段路隧道的南北两线，两者其垂直的净距分别是3.2m与2.3m，其夹角的度数大约为76°与85°。
2.2地下管线情况
依据管线的资料和样洞的情况，顶管在穿越区域上方管线的是比较多的，上水、煤气、信息以及电力等等。管线埋深通常是在lm左右，其中有一段是DN1650mm雨水管，埋深2.7m，和顶管的水平净距离为0.6m～1.2m。
3、沉降控制
依据本工程的特点和以往的经验，由于工程条件较为复杂，尤其是得需要穿越地面建筑物以及众多的地下管线，对于地面的沉降控制的要求是比较高的；顶管出洞的时候就得穿越土体的加固区，对掘进机的机头的切削能力有一定的要求。
3.1土体最大沉降量的预测和监控点的布置
3.1.1预测方法
目前在顶管在穿越地下管线的时候，通常使用PECK法进行预测。
PECK法的地面沉降值的计算公式为
式中：指的是沉降量；指的是管道中心线处的最大沉降量；Vi是土体损失；X则是距离管道中线的距离；i则是沉降槽的宽度系数；Z指的是隧道中心线到地面的距离；φ则是土体的内摩擦角。
3.1.2预测沉降的实用意义
（1）对于地面沉降最大值的一个控制；
（2）对于地面建筑保护范围的确定。
在顶管穿越地下管线之前，得预先的安排一段模拟段以及一段调试段来布设一定数量的监测点，在顶管通过的时候，依据其监测点上的沉降数据对于顶管掘进速度、配比、注浆量以及工仓压力等等来及时的进行调整。调试段布设在模拟段之前，那么在这段的时间里，依据其检测点来测得的沉降数据，一边调整、一边掘进各项施工的参数，使得地面的隆起与沉降以得到基本的控制在其允许的方位之内。模拟段设在紧靠特殊地段之前大约30m之处，之后再按照调试段得出的参数来进行规范式的操作，并做调整，之后再进一步的减小沉降量。模拟段施工在满足要求的时候，才可以进行正式穿越的施工。
3.1.3监控测量的测点布置
纵向：设置4～6个排测点，测点排距3～5m。横向：管道中心线以及两侧各布置2个测点，两侧第一个测点离中心线2.5～3.5m，第二个测点离第一个测点3～3.5m，同时测点要全部布设在沉降影響范围内。对于在穿越地下管线的监控测量的测点就可以依据以上的原则和具体的特殊情况来进行布设。
监控测量的时间是：在顶管机头所在位置的前后3排的测点，每半个小时就测一次，在其他的测点得每小时测一次。
3.2树根桩
在树根桩施工之前，对打设置开样洞，一方面是防止泥浆溢出地面，造成环境污染；另一方面则是探清地下管线的情况，比如，有障碍物或是管线的地方，就得避开该位置。
其主要施工流程为：桩孔定位→桩机就位→钻孔→清孔→拔钻杆→插钢筋笼和注装管→填碎石→注清水→压装升桩头处理。
3.3注浆法
顶管沿线有两处四通并，距离顶管都很近，而且都位于道路交叉口，为减小对交通的影响，采用压密注浆对四通井周围的土体进行加固，加固范围为四通并周围2m。注浆压力控制在0.2～0.6MPa，浆液采用Po42.5普硅水泥配制，水灰比0.5，注浆流量小于20L/min。
工程施工中，对两个四通井、隧道顶部以及电线杆也进行了注浆保护。
4、结束语
本工程的实践证明，采用树根桩隔离和注浆法加固顶管影响区域，对于重点的部位来进行保护，可以有效地减少顶管对土体的扰动，对保护建筑物、保护管线、控制地面沉降有非常大的帮助，这就极大地降低了施工的风险。
参考文献：
[1]黄亮.顶管近距离穿越建（构）筑物及地下管线的保护措施[J].建筑施工，2010，04：304-306.
[2]陈卫明.特殊地段顶管施工沉降控制技术[J].中国市政工程，2003，06：38-40+69.
[3]夏天.大口径长距离顶管在穿越重要地下管线时的关键技术措施[J].城市道桥与防洪，2011，09：147-151+326.
[4]林晓庆.矩形顶管施工对邻近地下管线的影响分析[D].广州大学，2012.