大口徑頂管穿越粉細砂層技術難題及應對措施

蔣平 陳德軍 黃意兵 宋曉陽 石瑞瑞

1.中國市政工程華北設計研究總院有限公司 天津 300374

2.中鐵上海工程局集團有限公司 201906

引言

目前，隨著我國城市建設的發展，排水管道越埋越深，直徑越來越大，采用大口徑頂管的工程面對各種復雜地質條件，尤其是遭遇長距離的厚粉細砂層地質情況［1，2］，頂管機頭的方向將難以控制，直接影響工程的順利貫通，控制不當還會造成危及人員生命安全的重大事故［3］。

某城市截流主干管道全長6434m，采用內徑4m的鋼承口式鋼筋混凝土頂管，覆土深度近30m，且經常需要排空檢修，對管材的抗滲性能和接口的密封性能有較高要求。其中，在標段Y6-Y7 中，頂進長度到225m 時，前方地質遇到了粉細砂層，出現了頂力驟增、機頭“磕頭”、頂進、糾偏困難等問題，如果不及時采取工程措施進行干預，機頭進洞將非常困難，造成工程的重大損失。

對于上述問題，通過設計單位、施工單位和相關專家的反復論證，分別采取了一系列切實可行的處理措施，使頂管工程順利進洞貫通，各項指標滿足工程設計的要求。本文就本工程在穿越粉細砂層時遇到的問題進行原因分析，并對采取的工程措施進行總結，為類似工程的設計和施工提供借鑒和幫助。

1 工程概況及地質條件

截流主干管道Y6-Y7 采用內徑4m 鋼承口式鋼筋混凝土頂管，長度1162m，曲線頂管，其中直線段長441m ＋294m ＝735m，曲線段長427m，曲率半徑2000m，管道路由地質剖面如圖1 所示。從圖中可以看出，頂管在頂進至225m 時，機頭穿過②2粉質黏土夾粉土（Q4al）層，并且開始進入②4粉土夾粉砂（Q4al）和②5粉砂夾粉土（Q4al）中?！?br>