非開挖技術在排水工程中的應用研究

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1 排水工程及非開挖技術概述

1.1 非開挖技術的相關概念

非開挖技術是以不破壞地面表層為前提，對需要修繕的設施進行安裝、修護的一種新型方法。非開挖技術與傳統開挖技術相比存在明顯的優勢，它不會影響正常的城市交通秩序，有利于保護生態環境，施工成本較低，能夠明顯提高施工效率，可以應用于施工難度大、地形復雜的施工場地。我國非開挖技術正在迅速發展，管道更換和修復的能力不斷提升，也更加重視高科技的施工工藝和設備，重視企業之間的合作共贏模式。此外，非開挖技術強調智能化發展，可以充分利用信息化時代的優勢，提高機器設備的精度，維護了生態的平衡，節約了施工的成本，是科技強國的重要體現。

1.2 排水工程的內容

在我國，排水工程承擔著重要的角色，與人們的生活息息相關。大多數排水管道位于地表下層，如果城市水位較高，將會導致排水管道長期位于高水位中，容易出現損壞。管道損壞會引起路面下陷，嚴重的甚至會使城市出現安全隱患，影響人們的正常生活。在每年的管道搶修工作中，國家投入了大量的人力、物力和財力，很大程度上制約了城市的發展。隨著科技的發展和新材料的開發利用，新型科技迅速普及，非開挖技術在排水工程中的應用勢在必行。排水管道施工工程中，主要有三類非開挖技術：

（1）在施工過程中運用非開挖技術，如跨越孔施工時運用頂管法不僅可以縮減作業周期、降低施工成本，還可以減少對土壤和公共設施的破壞，給城市交通帶來便利。

（2）在更換損壞、老舊管道時可以運用吃管法，即用特定的設備沿著舊管道的線路出發，把需要更換的管道周邊土層擊碎，從而形成更大直徑的管道，同時把新的管道插入隧道，完成排水管道的更換。

（3）排水工程中可以利用非開挖技術對損壞管道進行修復，其中，線狀修復技術是對整段管道進行修復，點狀修復技術是對部分管道進行修復。

1.3 排水工程中應用非開挖技術的意義

非開挖技術在排水工程中占有重要的地位，是發展先進生產力的標志，運用非開挖技術開展排水管道的施工、更換和修理工程是科技發展的必然趨勢。與傳統的排水工程鋪設管道方法相比，非開挖技術存在明顯的優勢，是科技水平提高的體現。首先，非開挖技術能夠最大限度地減少對交通和周邊環境的影響，在施工過程中對表層土地的破壞程度低，有利于維護工地生態環境。其次，非開挖技術主要是運用管線探測與檢測技術，如聲吶、SSET、管線儀等，有利于降低施工成本，尤其是針對管徑大的工程，同時減少了其他工程輔助的需要，極大地提高了施工效率。最后，在排水工程中，非開挖技術減少了回填土輸運的流程，地面不需要開槽，提升了工作人員施工時的安全性。近年來，在政府和企業的大力支持下，我國非開挖技術得到了迅速的普及和發展，科研人員發明出了許多新的設備和材料，有利于非開挖技術的推廣和完善，能夠滿足施工工程的需要。

2 非開挖技術在排水工程中的應用現狀

2.1 施工人員素質較低，缺乏接受新技術的意識

在非開挖技術推廣過程中，由于施工人員對新鮮事物的接受能力參差不齊，管理人員很難把非開挖技術的細節普及給具體的施工人員。很多施工人員偏老齡化，接受新技術的能力較差，不能深入理解非開挖技術的內涵，對深層次的技術知識了解甚少，學習能力較低。此外，管理者自身對非開挖技術了解不夠充分，側重于施工的效率和質量，而在技術普及方面投入的時間和精力較少，因此難以有效應用非開挖技術。

2.2 欠缺統一的驗收標準，監管強度低

在我國，傳統的施工工藝已經成形，被大多數的企業和施工隊伍所接受，有統一規劃實施的施工方案。非開挖技術作為一項新興技術，缺少相關的評價標準和管理監督制度。由于排水工程的管理條例各不相同，施工人員難以認識到使用非開挖技術的重要性，不利于新技術的傳播和發展。此外，針對我國排水工程的施工方案，信息化、智能化部分內容較少，缺少對應的獎懲機制，難以適應科技時代發展的要求。

2.3 非開挖技術理論研究不足，缺少統一認識

雖然非開挖技術已經存在很長時間，但我國大規模應用該技術的時間較短，對其理論研究存在不足，對相關知識的宣傳還不到位。具備充足的專業理論知識能夠有效提高施工的效率，同時提高施工的科技化程度。由于國家和地區之間的經濟發展狀況和文化教育水平存在差異，理論知識學習能力也存在一定的差距，對新興技術的思想認識也有很大的不同。

2.4 軟件開發尚未完善，研發周期較長

非開挖技術的軟件研發以HDD等相關軟件為基礎，初步形成了一定的規模，但是在管道修復領域缺少對應的軟件，研發過程較緩慢。在復雜的施工場地，施工的難度較大，需要強有力的技術支撐。在這種情況下，在排水工程中使用非開挖技術亟需相關的軟件開發支持，如可以應用有限元軟件進行管道的模擬分析，研究影響內襯管道的因素，這是創新非開挖技術的重要環節。

3 在排水工程中應用非開挖技術的有效途徑

3.1 加大宣傳力度，擴大非開挖技術的影響力

在宣傳非開挖技術的過程中，應將相關的理論知識和實際情況相結合，這需要每位工作人員的參與和努力。在這個過程中，排水工程的各級人員都需要提高創新意識，了解非開挖技術的核心要求。此外，政府應當提高公眾的創新意識，鼓勵為技術創新做出貢獻的排水工程企業，普及非開挖技術的相關理論知識。

3.2 加強員工培訓，引進相關專業人才

施工人員的能力強弱不同，組織培訓學習的形式也應有所區別。對于年齡較大、學習能力較弱的施工人員，要用耐心、細心的教學態度，用通俗易懂的語言普及關于非開挖技術的科學知識。同時，施工企業要廣泛引進技術型人才，對做出貢獻的科研人員予以鼓勵，積極打造充滿活力和創新能力的施工團隊。

3.3 優化非開挖技術應用體系，完善管理制度

在排水工程施工過程中，要明確施工的方案，對施工工藝及其細節制定統一的標準完善管理制度。首先，施工人員要做好準備工作，合理規劃地下管線的路徑，完善現場施工方案，并對具體的操作人員進行分工，把機械設備安裝到位，以確保施工的順利進行。其次，鉆機的位置要滿足設計要求，泥漿要按照一定的比例進行正確配比。在導向孔鉆進的過程中，要設置好鉆入角度，并及時調整泥漿量、鉆壓值等。為提高擴孔的效率，在鉆通導向孔后，要利用回擴器再次擴張孔徑。最后，工作人員要使用管線進行回拖，以防管線被卡住。施工完成后，還需及時檢查施工效果。

3.4 加大投資力度，引領技術發展

我國現有的排水管道工程起步時間較晚，與發達國家存在著一定的差距。隨著人們對排水工程重視程度的不斷提高，我國新建了很多排水管道。政府應當加大對非開挖技術的投資力度，通過媒體等有效途徑加大對新技術的宣傳力度，提高群眾的科技創新意識。此外，施工企業的各級人員都需要提高創新意識，積極了解非開挖技術，提高自身的學習能力，以更好地掌握非開挖技術的關鍵技術和操作細節。

3.5 在排水工程的管道鋪設、更換及維護過程中運用關鍵技術

非開挖技術在管道的鋪設、更換和維護過程中承擔著重要的角色，是排水工程不可或缺的組成部分。在管道的安裝過程中，主要有三種方法；頂管法是最早的管道鋪設方法；微型隧道鋪管法可應用于對安裝精度要求較高的排水工程；導向鉆進鋪管法是利用相關軌道鉆出導孔，從而鋪設地下管道線路。在更換舊管道的過程中，可以運用爆管法和吃管法。其中，爆管法是利用爆管工具把需要更換的管道擊碎，然后用新管道代替舊管道，但容易污染環境及影響交通秩序；吃管法是利用隧道挖掘機鋪設新管道，需要較大的空間。在管道修復的過程中，點狀修復是對接口等部分破損管道部位進行修復，整體性修復是針對管道整體進行修復，對技術要求比較高。以上作為非開挖技術的關鍵技術，為排水工程提供了有力的技術保障，為我國基礎設施的建設貢獻了力量。

4 結束語

在當前的時代背景下，非開挖技術的運用具有深遠意義，它不僅符合先進生產力的要求，還代表著人們對排水工程傳統施工方法在思維層面上的轉變。非開挖技術和現代科技相輔相成，是當今社會共同追求的目標。今后政府應加大對非開挖技術的扶持力度，不斷推廣非開挖技術，實現信息化、智能化發展。在日后非開挖技術的研究工作中，還需要結合排水工程的實際情況，培養更具創新意識的施工人員，建設更加科學環保的建筑工程。