穿越河流頂管工程勘察設計工作重點淺析

羅智周偉波

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

引言

頂管工程技術是當前較為先進的施工技術之一，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區域內進行推進，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孔洞中，這一工程技術很好地規避了挖掘作業施工中的很多隱患，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中，工程勘查與設計就顯得十分重要，只有根據施工區域的具體情況和工程需要進行工程科學勘查與合理設計才能使工程建設更加順利與高效。

1 工程情況介紹

本次穿越河流頂管工程建設區域位于某濱河公園內，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壤土為主，下部分布砂壤土、細砂、粉質粘土。頂管涉及地層主要為第③層重粉質壤土、第④層砂壤土及第⑤層細砂。場區內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壤土，承壓水含水層為細砂及砂壤土。根據歷次勘察資料，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系密切，二者呈互補關系，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 科學化的勘察點設置

根據工程建設需要與國家相關規范要求，我們本次工程中采用梅花狀進行勘探點的設置，并將勘探點設置在進行頂進的管道兩側，而不能再頂管管體所在區域內進行勘探點布置，而進行工作井和接收井相應勘探點設置時要盡量將其設置于井位置的四周，這些勘探點進行布設的主要目的就是為了勘察工程建設區域內的地形地貌與工程建設的地層結構和土層性質，如果工程建設場區存在坑洞和流沙，甚至一些發生液化的地層結構時，這類復雜地層結構的區域內要加大勘探點的密度，來對流沙等結構的范圍與深度進行勘查，以保證在工程設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量必須在一個以上，而頂管的相應勘探孔的布設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進行增加；③基底下有可能有流沙與管涌等底層情況復雜的結構存在，那么進行勘探孔鉆制時要鉆穿這些地層結構，并保證要使勘探孔深止相對隔水層；④如果在勘探作業時在地下粘性土層之下區域發現有承壓含水層，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。在進行勘探孔設置時盡量做到將原位測量孔和取土孔間隔開來。

2.2 根據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，并根據勘探結果進行科學分析，尤其要對場區內工程建設的具體地質條件進行闡述和穩定性評價，對工程建設中主要的地質問題進行分析，這樣就能為后期進行工程平面布局和頂進標高的設置提供參數依據，以防止在工程建設中發生不良地質現象，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、以及頂管段的建設中所必需綜合考量的各地層物理學性質參數和地下水等環境資料進行提供，同時還要對這些參數進行科學分析與評價，還要對工程設計提出合理化建議。

3 穿越河流頂管工程進行工程設計的關鍵點

根據場區工程水文地質條件及穿越河流工程的特點確定頂管的各項參數。砂壤土、細砂層密實程度不均，粉質壤土局部含鈣質結核，在頂管前進方向上鈣質結核相互連接較弱獲無連接（詳細描述特征、含量），一般粒徑，根據附近鉆探資料不排除局部鈣質結核連接成塊的可能。頂管穿越時應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，且河水水力聯系緊密，對頂管開挖穩定不利，處理不當易發生涌砂、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，應采取防范及應急措施，可采取管道外圍注漿形成泥漿套的處理型式，同時應注意頂管作業時會危及作業人員安全各種因素，必要時應輔以降水措施，以保障作業安全；施工時應注意交通疏解及對已有堤防、建筑和管線的保護，并做好附近相關建筑物及重要管線的監測。

4 穿越河流頂管工程建設中的環境保護控制

在工程建設與規劃重要對工程所產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，以免污染環境，對工程建設區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。為了使工程建設更具安全性和環保性，要盡量在設計中減少大挖大填操作方案的出現，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施情況的出現，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 結束語

總之，穿越河流的頂管工程建設中進行勘查與設計工作的要求標準相對較高，工程勘查工作必須精細化、科學化，我們必須根據工程需求和現場勘查結果進行工程設計，并且在工程施工中強化質量管理，在工程完成后還要對工程廢料進行清理，以免污染河道，給工程建設區域造成環境污染隱患。

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