顶管法穿越大辽河进出洞口施工措施

郭谨

（辽宁省石佛寺水库管理局,辽宁 沈阳 110003）

顶管法穿越大辽河进出洞口施工措施

郭谨

（辽宁省石佛寺水库管理局,辽宁 沈阳 110003）

针对输水管线穿越大辽河粉质细砂地层段，采用顶管施工存在进出洞口处易发生涌水、土体流失、坍塌及管子沉降等问题，文中研究并实施了旋喷桩加固洞口土体方案，同时在工具管出洞、进洞时采取有效的技术措施，从而确保了顶管施工的顺利进行。

顶管；旋喷桩；穿越；大辽河

大伙房水库输水（二期）工程输水管线穿越大辽河采用顶管法施工，管道中心线距地面 13.4 m，为 2 根 DN 1400（内径）钢管，壁厚 20 mm，单线顶进长 426 m，顶进单节钢管长 6.0 m。

1 工程地质

1）地形地貌。施工区域位于辽河冲积平原辽河岸边，为近代退海之地。右岸地势较平坦，左岸地势起伏变化较大，穿越段高程为 2.39～5.20 m（土堤、鱼塘），属中等复杂场地。

2）地层岩性。地层岩性为第四系全新统海陆交互相沉积地层（Q 4），输水管线位于第四层，岩性描述为粉细砂、灰～灰白色、饱和、稍密～中密状态，其主要矿物成分为石英、长石，局部夹有粉土薄层，探勘最大揭露厚度为8.90m，两岸均有分布。

2 存在的问题

顶管工具管从工作井推出称为出洞，标志着顶进工作的开始；顶管工具管进入接收井称为进洞，标志着顶进工作的结束。工程顶管工作井、接收井分别位于大辽河左右岸滩地，由于管道埋深大，位于粉细砂层，地下水丰富，在工具管进出洞时极易造成涌水及洞外土体坍塌，泥土涌进工作井和接收井内，从而导致顶管穿越大辽河工程无法施工。

3 工具管出洞技术措施

3.1 工具管安全出洞保证措施

为确保工具管的安全出洞，防止洞外土体坍塌泥土涌进，在洞口位置对土体进行3排旋喷桩加固。旋喷桩为 φ800@600，设计强度为 1.2 MPa。旋喷加固范围平面位置以2根顶管中心线为基准，两侧各延伸 3.7 m。剖面位置以两根顶管中心线为基准，向洞口上下各延伸 3.7 m，见图 1。

图1 工作井洞口旋喷桩布置图

3.2 工具管出洞

1）出洞前先将洞口双层止水装置装在机头上，并做好推进准备。

2）机头出洞前首先需要在洞口砖墙上均匀地开 4 个小观察孔，以检查洞外土体能否自立，是否有流沙、漏水现象。若流沙、漏水现象严重，则不能开门洞，需要对洞口外土体重新加固，才可出洞；如果流沙、漏水现象不严重，则将洞口砖墙快速拆除，同时推进机头，速度控制在 0.5 cm/m in，使止水装置靠到前墙，再将止水装置固定好。

3）为防止工具管出洞以后发生“磕头”现象，在洞口止水圈下部制作一个弧形托块。在出洞过程中，将顶管机陆续与其后部三节管节做成可调节刚性连接。

4）为了减小机头及管子出洞时的阻力，在进行洞口封门施工时设置注浆管，以供正常顶管施工时注入触变泥浆，从而减小管子与土体之间的摩阻力。

5）机头要选择在当天落潮后最低水位时出洞。

4 工具管进洞技术措施

4.1 工具管安全进洞保证措施

为确保工具管的安全进洞，防止顶管进洞过程中接收井洞口处土体流失、管子沉降等现象发生，在洞口位置土体进行 3排旋喷加固。旋喷桩为φ800@600，旋喷设计强度为 1.2 MPa。旋喷加固范围平面位置以两根顶管中心线为基准，向两侧各延伸 3.7 m。剖面位置以两根顶管中心线为基准，向洞口上下各延伸 3.7 m，见图 2。

4.2 工具管进洞

1）当工具管距接收井还有 100 m 左右时，应加强轴线复测，及时调整机头姿态，从而确保正确进洞。

2）机头进洞前，在接收井洞口的封堵砖墙上先打一检查孔，检查土质情况及确定机头位置。

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1002－0624（2014）07－0026－01