穿越河流頂管工程勘察設(shè)計工作重點淺析

羅智周偉波

（1.浙江省工程勘察院 浙江寧波 315000 2.浙江省水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊 浙江寧波 315000）

引言

頂管工程技術(shù)是當前較為先進的施工技術(shù)之一，它主要是通過主頂油缸的頂進推動力來推動工具管在建設(shè)區(qū)域內(nèi)進行推進，使工具管能夠從工作井穿越土層或者水流到達接收井的作業(yè)孔洞中，這一工程技術(shù)很好地規(guī)避了挖掘作業(yè)施工中的很多隱患，使工程施工的自動化程度大大得到了提升，但在這類工程施工與建設(shè)中，工程勘查與設(shè)計就顯得十分重要，只有根據(jù)施工區(qū)域的具體情況和工程需要進行工程科學(xué)勘查與合理設(shè)計才能使工程建設(shè)更加順利與高效。

1 工程情況介紹

本次穿越河流頂管工程建設(shè)區(qū)域位于某濱河公園內(nèi)，地貌單元為沖積傾斜平原，微地貌為河谷地貌，河床及兩岸上部以重粉質(zhì)壤土為主，下部分布砂壤土、細砂、粉質(zhì)粘土。頂管涉及地層主要為第③層重粉質(zhì)壤土、第④層砂壤土及第⑤層細砂。場區(qū)內(nèi)地下水主要第四系松散土類孔隙潛水和承壓水。第四系孔隙潛水主要含水層粉質(zhì)壤土，承壓水含水層為細砂及砂壤土。根據(jù)歷次勘察資料，兩岸潛水埋深5.4～5.8m，地下水位高程為55.4～55.8m；承壓水水位高程一般為51.8m，承壓水頭約10m；河水位高程一般為55.5m。地下水和河水水力聯(lián)系密切，二者呈互補關(guān)系，地下水變幅受河水影響大。

2 穿越河流頂管工程進行勘查的工作要點

2.1 科學(xué)化的勘察點設(shè)置

根據(jù)工程建設(shè)需要與國家相關(guān)規(guī)范要求，我們本次工程中采用梅花狀進行勘探點的設(shè)置，并將勘探點設(shè)置在進行頂進的管道兩側(cè)，而不能再頂管管體所在區(qū)域內(nèi)進行勘探點布置，而進行工作井和接收井相應(yīng)勘探點設(shè)置時要盡量將其設(shè)置于井位置的四周，這些勘探點進行布設(shè)的主要目的就是為了勘察工程建設(shè)區(qū)域內(nèi)的地形地貌與工程建設(shè)的地層結(jié)構(gòu)和土層性質(zhì)，如果工程建設(shè)場區(qū)存在坑洞和流沙，甚至一些發(fā)生液化的地層結(jié)構(gòu)時，這類復(fù)雜地層結(jié)構(gòu)的區(qū)域內(nèi)要加大勘探點的密度，來對流沙等結(jié)構(gòu)的范圍與深度進行勘查，以保證在工程設(shè)計與施工中能夠更加安全高效，通常來講，接收井與工作井周圍的勘探點間距必須在30m以下，并且每個施工井的周圍勘探點數(shù)量必須在一個以上，而頂管的相應(yīng)勘探孔的布設(shè)深度必須在管底標高之下的4m左右。如果存在如下幾種情況中的一種就要深化勘探孔深度：①在進行管道穿越河流工程的實地考察中勘探孔未達到河床最大沖刷深度之下的5m左右，宜根據(jù)工程情況加深勘探孔深度來保證管底勘探深度的標準要求；②河流基底下有松軟土層存在，這種情況勘探孔深度也應(yīng)進行增加；③基底下有可能有流沙與管涌等底層情況復(fù)雜的結(jié)構(gòu)存在，那么進行勘探孔鉆制時要鉆穿這些地層結(jié)構(gòu)，并保證要使勘探孔深止相對隔水層；④如果在勘探作業(yè)時在地下粘性土層之下區(qū)域發(fā)現(xiàn)有承壓含水層，并且其水壓還相對較大，那么在進行勘探孔布設(shè)時要加深其深度，并進行承壓水頭的測量工作。在進行勘探孔設(shè)置時盡量做到將原位測量孔和取土孔間隔開來。

2.2 根據(jù)勘查情況進行勘察報告的編寫

在勘查完畢后要進行勘察報告的編寫工作，要對勘察情況進行詳細陳述，并根據(jù)勘探結(jié)果進行科學(xué)分析，尤其要對場區(qū)內(nèi)工程建設(shè)的具體地質(zhì)條件進行闡述和穩(wěn)定性評價，對工程建設(shè)中主要的地質(zhì)問題進行分析，這樣就能為后期進行工程平面布局和頂進標高的設(shè)置提供參數(shù)依據(jù)，以防止在工程建設(shè)中發(fā)生不良地質(zhì)現(xiàn)象，造成工程損失。并且，在勘探情況報告中還要對工作井與接收井、以及頂管段的建設(shè)中所必需綜合考量的各地層物理學(xué)性質(zhì)參數(shù)和地下水等環(huán)境資料進行提供，同時還要對這些參數(shù)進行科學(xué)分析與評價，還要對工程設(shè)計提出合理化建議。

3 穿越河流頂管工程進行工程設(shè)計的關(guān)鍵點

根據(jù)場區(qū)工程水文地質(zhì)條件及穿越河流工程的特點確定頂管的各項參數(shù)。砂壤土、細砂層密實程度不均，粉質(zhì)壤土局部含鈣質(zhì)結(jié)核，在頂管前進方向上鈣質(zhì)結(jié)核相互連接較弱獲無連接（詳細描述特征、含量），一般粒徑，根據(jù)附近鉆探資料不排除局部鈣質(zhì)結(jié)核連接成塊的可能。頂管穿越時應(yīng)注意推進速度及方向，減少方向偏離；砂層位于水下，富含地下水，且河水水力聯(lián)系緊密，對頂管開挖穩(wěn)定不利，處理不當易發(fā)生涌砂、塌方問題，施工時遇松散填土或砂層時，為防止工作井、開挖面涌水或塌方，應(yīng)采取防范及應(yīng)急措施，可采取管道外圍注漿形成泥漿套的處理型式，同時應(yīng)注意頂管作業(yè)時會危及作業(yè)人員安全各種因素，必要時應(yīng)輔以降水措施，以保障作業(yè)安全；施工時應(yīng)注意交通疏解及對已有堤防、建筑和管線的保護，并做好附近相關(guān)建筑物及重要管線的監(jiān)測。

4 穿越河流頂管工程建設(shè)中的環(huán)境保護控制

在工程建設(shè)與規(guī)劃重要對工程所產(chǎn)生的廢棄物進行合理化處置，如頂管頂進中的土石等物不能隨意堆放，以免污染環(huán)境，對工程建設(shè)區(qū)域附近的邊坡進行治理，比如在基槽開挖操作中對邊坡坡腳會造成安全影響，因此在施工中一定要盡量降低對坡體的擾動頻率，如情況必須則要進行支護操作，以盡量保證邊坡安全。為了使工程建設(shè)更具安全性和環(huán)保性，要盡量在設(shè)計中減少大挖大填操作方案的出現(xiàn)，這樣才能降低對周圍地形地貌的破壞和影響。如果該項目中存在于市政管線的交集，那么一定要防止在施工過程中破壞市政地下設(shè)施情況的出現(xiàn)，同時要盡量避免在汛期進行工程施工，防止水體巨大變化對工程造成不良影響。

5 結(jié)束語

總之，穿越河流的頂管工程建設(shè)中進行勘查與設(shè)計工作的要求標準相對較高，工程勘查工作必須精細化、科學(xué)化，我們必須根據(jù)工程需求和現(xiàn)場勘查結(jié)果進行工程設(shè)計，并且在工程施工中強化質(zhì)量管理，在工程完成后還要對工程廢料進行清理，以免污染河道，給工程建設(shè)區(qū)域造成環(huán)境污染隱患。

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