穿越河流顶管工程勘察设计工作重点浅析

罗智周伟波

（1.浙江省工程勘察院 浙江宁波 315000 2.浙江省水文地质工程地质大队 浙江宁波 315000）

引言

顶管工程技术是当前较为先进的施工技术之一，它主要是通过主顶油缸的顶进推动力来推动工具管在建设区域内进行推进，使工具管能够从工作井穿越土层或者水流到达接收井的作业孔洞中，这一工程技术很好地规避了挖掘作业施工中的很多隐患，使工程施工的自动化程度大大得到了提升，但在这类工程施工与建设中，工程勘查与设计就显得十分重要，只有根据施工区域的具体情况和工程需要进行工程科学勘查与合理设计才能使工程建设更加顺利与高效。

1 工程情况介绍

本次穿越河流顶管工程建设区域位于某滨河公园内，地貌单元为冲积倾斜平原，微地貌为河谷地貌，河床及两岸上部以重粉质壤土为主，下部分布砂壤土、细砂、粉质粘土。顶管涉及地层主要为第③层重粉质壤土、第④层砂壤土及第⑤层细砂。场区内地下水主要第四系松散土类孔隙潜水和承压水。第四系孔隙潜水主要含水层粉质壤土，承压水含水层为细砂及砂壤土。根据历次勘察资料，两岸潜水埋深5.4～5.8m，地下水位高程为55.4～55.8m；承压水水位高程一般为51.8m，承压水头约10m；河水位高程一般为55.5m。地下水和河水水力联系密切，二者呈互补关系，地下水变幅受河水影响大。

2 穿越河流顶管工程进行勘查的工作要点

2.1 科学化的勘察点设置

根据工程建设需要与国家相关规范要求，我们本次工程中采用梅花状进行勘探点的设置，并将勘探点设置在进行顶进的管道两侧，而不能再顶管管体所在区域内进行勘探点布置，而进行工作井和接收井相应勘探点设置时要尽量将其设置于井位置的四周，这些勘探点进行布设的主要目的就是为了勘察工程建设区域内的地形地貌与工程建设的地层结构和土层性质，如果工程建设场区存在坑洞和流沙，甚至一些发生液化的地层结构时，这类复杂地层结构的区域内要加大勘探点的密度，来对流沙等结构的范围与深度进行勘查，以保证在工程设计与施工中能够更加安全高效，通常来讲，接收井与工作井周围的勘探点间距必须在30m以下，并且每个施工井的周围勘探点数量必须在一个以上，而顶管的相应勘探孔的布设深度必须在管底标高之下的4m左右。如果存在如下几种情况中的一种就要深化勘探孔深度：①在进行管道穿越河流工程的实地考察中勘探孔未达到河床最大冲刷深度之下的5m左右，宜根据工程情况加深勘探孔深度来保证管底勘探深度的标准要求；②河流基底下有松软土层存在，这种情况勘探孔深度也应进行增加；③基底下有可能有流沙与管涌等底层情况复杂的结构存在，那么进行勘探孔钻制时要钻穿这些地层结构，并保证要使勘探孔深止相对隔水层；④如果在勘探作业时在地下粘性土层之下区域发现有承压含水层，并且其水压还相对较大，那么在进行勘探孔布设时要加深其深度，并进行承压水头的测量工作。在进行勘探孔设置时尽量做到将原位测量孔和取土孔间隔开来。

2.2 根据勘查情况进行勘察报告的编写

在勘查完毕后要进行勘察报告的编写工作，要对勘察情况进行详细陈述，并根据勘探结果进行科学分析，尤其要对场区内工程建设的具体地质条件进行阐述和稳定性评价，对工程建设中主要的地质问题进行分析，这样就能为后期进行工程平面布局和顶进标高的设置提供参数依据，以防止在工程建设中发生不良地质现象，造成工程损失。并且，在勘探情况报告中还要对工作井与接收井、以及顶管段的建设中所必需综合考量的各地层物理学性质参数和地下水等环境资料进行提供，同时还要对这些参数进行科学分析与评价，还要对工程设计提出合理化建议。

3 穿越河流顶管工程进行工程设计的关键点

根据场区工程水文地质条件及穿越河流工程的特点确定顶管的各项参数。砂壤土、细砂层密实程度不均，粉质壤土局部含钙质结核，在顶管前进方向上钙质结核相互连接较弱获无连接（详细描述特征、含量），一般粒径，根据附近钻探资料不排除局部钙质结核连接成块的可能。顶管穿越时应注意推进速度及方向，减少方向偏离；砂层位于水下，富含地下水，且河水水力联系紧密，对顶管开挖稳定不利，处理不当易发生涌砂、塌方问题，施工时遇松散填土或砂层时，为防止工作井、开挖面涌水或塌方，应采取防范及应急措施，可采取管道外围注浆形成泥浆套的处理型式，同时应注意顶管作业时会危及作业人员安全各种因素，必要时应辅以降水措施，以保障作业安全；施工时应注意交通疏解及对已有堤防、建筑和管线的保护，并做好附近相关建筑物及重要管线的监测。

4 穿越河流顶管工程建设中的环境保护控制

在工程建设与规划重要对工程所产生的废弃物进行合理化处置，如顶管顶进中的土石等物不能随意堆放，以免污染环境，对工程建设区域附近的边坡进行治理，比如在基槽开挖操作中对边坡坡脚会造成安全影响，因此在施工中一定要尽量降低对坡体的扰动频率，如情况必须则要进行支护操作，以尽量保证边坡安全。为了使工程建设更具安全性和环保性，要尽量在设计中减少大挖大填操作方案的出现，这样才能降低对周围地形地貌的破坏和影响。如果该项目中存在于市政管线的交集，那么一定要防止在施工过程中破坏市政地下设施情况的出现，同时要尽量避免在汛期进行工程施工，防止水体巨大变化对工程造成不良影响。

5 结束语

总之，穿越河流的顶管工程建设中进行勘查与设计工作的要求标准相对较高，工程勘查工作必须精细化、科学化，我们必须根据工程需求和现场勘查结果进行工程设计，并且在工程施工中强化质量管理，在工程完成后还要对工程废料进行清理，以免污染河道，给工程建设区域造成环境污染隐患。

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