顶管在软土地基中的施工需结合软土特性(高压缩性、低承载力、易变形)采取针对性措施,确保施工安全和管道稳定性。以下是主要施工要点:
一、地基预处理
1. 土体加固:采用注浆法、水泥土搅拌桩或高压旋喷桩对顶进路径土体加固,提高承载力;局部软弱层可采用换填砂石或石灰土置换。
2. 降水处理:若地下水位高,需设置轻型井点或管井降水系统,降低土体含水率,防止顶进时出现流土现象。
二、设备与参数优化
1. 顶管机选型:优先选用土压平衡式或泥水平衡式顶管机,通过控制舱压平衡开挖面土压力,减少地面沉降。刀盘扭矩需适应软土黏滞特性。
2. 顶力控制:顶进阻力计算时需考虑软土触变效应,初始顶力按理论值70%~80%设定,动态调整避免超挖。中继间间距缩短至50~80米,降低单段顶力。
3. 减阻措施:采用高润滑性钠基膨润土泥浆(黏度30~40s),注浆压力控制在0.3~0.5MPa,形成连续泥膜套降低摩阻力。
三、过程控制技术
1. 轴线控制:每顶进0.5m测量一次,激光导向系统配合倾角传感器实时监测,纠偏量单次不超过5mm,采用渐进式调整。
2. 同步注浆管理:使用速凝型水泥-粉煤灰浆液(水灰比0.8~1.0),注浆量按理论间隙的120%~150%控制,初凝时间≤4h。
3. 地表监测网络:沿轴线每5m布设沉降观测点,配合自动化监测系统,沉降预警值设为15mm,超过限值立即调整顶进参数。
四、特殊工况应对
1. 流塑性土层:注入高分子聚合物改良土体,控制螺旋输送机转速防止涌土。
2. 临近构筑物保护:采用管幕支护或微型桩隔离,顶进时实施同步跟踪注浆补偿地层损失。
施工中需结合实时监测数据动态调整方案,通过BIM技术模拟顶进过程,优化施工参数,终沉降量可控制在30mm以内,确保软土地基中顶管工程的安全实施。