不同地质条件下顶管机的施工特点图解

根据顶管在地层中顶进时所需顶力大小及可能遇到的工程地质问题，把地层分为软土、粘性土、砂性土、碎石类土（含强风化岩石）、岩石（中等微风化）和复合地层等6大类。唐兴顶管机厂家整理出了以下表格，让你更直观地了解不同地质条件下各种顶管机的施工特点：

 

 

1、软土

是指沿海的滨海相、三角洲相、内陆平原或山区的河流相、湖泊相、沼泽相等主要由细粒土组成的土，具有孔隙比大（一般＞1）、天然含水量高（接近或大于液限）、压缩性高和强度低的特点。包括淤泥、淤泥质粘性土、淤泥质粉土等。

 

软土具有高压缩性、低渗透性和高触变性等特点，其结构极易遭到破坏，若施工中扰动过大，易导致管道沉陷、接头错位等事故。流塑状态的软土极不利于顶进，应注意首节管的低头和下沉问题，往往需要辅助工法对地层进行处理。

 

2、老粘性土

第四纪晚更新纪（Q3）及其以前沉积的粘性土，它是一种沉积年代久，工程性质较好的粘性土。一般具有较高的强度和较低的压缩性；一般粘性土：第四纪全新世（Q4）沉积的粘性土，其分布面积最广，遇到的也最多，工程性质变化很大；新近沉积的粘性土：指5千年以来新近沉积的粘性土，强度较低。

 

天然含水量的粘性土所需顶力较小，掌子面土体稳定，较利于顶进工作。随着含水量或塑性指数的增大，土体的黏附作用较强，使顶力有所增加。

 

3、砂土

粒径大于2mm的颗粒含量在50%以内，同时粒径大于0.075mm的颗粒含量超过50%的土是砂土。砂土根据粒组含量不同又分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂五类。孔隙比较大，很容易在水动力的作用下产生流沙现象。在砂性土中顶进时，主要考虑土体的密实度和地下水赋存情况。

 

在土体密实度较差，地下水水头压力较大（尤其为承压水）时，易出现流砂、管涌等现象，掌子面土体稳定性差，所需顶力较大。同时，对于松散状态的砂性土体，在施工扰动下易液化，影响顶管机顶进姿态。总之，在砂性地层中顶管比在粘性土中顶进困难，往往需改进顶进工艺或采取辅助措施。

 

4、碎石土

粒径大于2mm的颗粒含量大于50%的土是碎石土。根据粒组含量及颗粒形状，可细分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾、角砾。

 

对这类土体而言，最大粒径是选择具体顶管方案时需重点考虑问题之一。若粒径过大，同时由于地下水或掌子面土体稳定性等问题使敞开式机型受到限制时，应选用具有破碎功能的机型。

 

 

5、微风化岩

是指岩质新鲜，表面稍有风化迹象的岩石，强度大于50Mpa，硬度很高的岩石。

 

在此地层中顶进较困难，而且一般顶进距离超过100米时需要更换刀头。在中风化及微风化岩石中顶进，如果岩体含水量较高，通常只能采用岩石掘进顶管机。岩石的坚硬程度、可切削性等指标对顶进速度影响很大，所需顶力很大。

 

6、复合地层

在地下工程开挖断面范围内和开挖延伸方向上，由两种或两种以上不同地层组成，且这些地层的岩土力学、工程地质和水文地质等特征相差悬殊的地层组合。

 

当顶管断面位于复合地层（两个或两个以上地层）时，往往优势地层决定了顶管施工方法的选择。如果复合地层各个土体单元之间软硬程度相差过大，必须引起足够重视，以免顶进过程中机头扭转。