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摘要：
相比于其它的水利工程技術(shù)，頂管技術(shù)具有成本低的優(yōu)勢，因此廣泛的應(yīng)用在各種水利施工當(dāng)中。本文以某水利工程項(xiàng)目為例進(jìn)行研究，結(jié)合相應(yīng)的資料，對頂管技術(shù)的施工技術(shù)要領(lǐng)進(jìn)行了分析，希冀對水利工程的發(fā)展提供一定的幫助。
關(guān)鍵詞：
正文：
1引言
城市水利工程的施工對技術(shù)要求較高，這主要是因?yàn)槌鞘惺┕げ坏珪?huì)受到施工環(huán)境的制約，還會(huì)受到城市規(guī)劃建設(shè)的影響。為了達(dá)到經(jīng)濟(jì)、高效、高質(zhì)的目的，城市水利建設(shè)施工會(huì)使用頂管技術(shù)來替換傳統(tǒng)的水利管道施工技術(shù)，從而最大程度的提升水利工程的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
2頂管技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用優(yōu)勢
2.1有利于控制施工成本
隨著市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國在水利工程建設(shè)中的資金投入變得越來越多，但是我國的財(cái)政并不寬裕，因此水利工程施工需要注意節(jié)約成本，從而提升水利工程的綜合效益。頂管技術(shù)的實(shí)施，不需要在地面上明開挖，節(jié)約了很多的施工量，因此直接控制和降低了工程的施工成本。
2.2有利于降低對周邊居民生活產(chǎn)生的負(fù)面影響
傳統(tǒng)的水利施工當(dāng)中，在進(jìn)行施工時(shí)需要采取地面明開挖的方式，該方法存在著工程量大、施工技術(shù)層次低、對城市基礎(chǔ)設(shè)施影響大等缺點(diǎn)。常規(guī)的水利工程線路途經(jīng)交通要道時(shí)，若直接開挖會(huì)對整個(gè)交通產(chǎn)生影響。頂管技術(shù)在施工時(shí)，作為立體的施工技術(shù)，不但不需要進(jìn)行大規(guī)模的明開挖，在施工過程中還不需要封鎖交通和拆遷房屋，因此在施工時(shí)對城市基礎(chǔ)設(shè)施的影響比較小，同時(shí)對居民生活產(chǎn)生的影響也比較小，可以明顯的降低城市水利工程施工的壓力。
2.3有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境
傳統(tǒng)的水利工程在進(jìn)行施工時(shí)，需要進(jìn)行明開挖的施工方式，因此會(huì)對城市的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。此外，拆遷和明開挖都會(huì)產(chǎn)生大量的建筑垃圾，從而形成固體污染。頂管技術(shù)的應(yīng)用可以有效的避免上述問題的發(fā)生，最大程度的降低對生態(tài)環(huán)境的影響。
3某水利工程頂管技術(shù)的應(yīng)用
3.1工程概況
2016年設(shè)計(jì)應(yīng)用案例：某縣城由于歷史的原因，有魚子坡溪(集雨面積5.4km2)穿城而過，上游分偏家坡溪，七里沖溪。由于植被破壞，洪道淤塞，外江水位抬高，城市地勢低加上防洪設(shè)施不健全，致使洪澇災(zāi)害頻繁。自1990年以來，城市幾乎年年都被洪水圍困，僅2011年一年中，洪水共進(jìn)城四次，城鎮(zhèn)居民深受洪澇水之害，可謂苦不堪言。災(zāi)情、水情一年比一年加重，嚴(yán)重威脅城區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)安全，制約了城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展。2011年城市治澇工程審批的設(shè)計(jì)方案：在偏家坡溪(集雨面積2.0km2)、七里沖溪(集雨面積1.81km2)建土壩蓄水，分別修建偏家坡溢洪道(200年一遇調(diào)節(jié)后排澇流量16.61m3/s)、七里沖溪溢洪道(200年一遇調(diào)節(jié)后排澇流量16.97m3/s)，排澇涵閘為鋼筋砼矩形2.8×2.8m,汛期澇水分別排向城外的老溪和通溪，平時(shí)通過大壩放水使下游穿城的2.5km魚子坡溪河道。偏家坡溢洪原設(shè)計(jì)深挖填埋溢洪箱涵，因邊坡穩(wěn)定要求與兩側(cè)已建有民房的安全矛盾，原施工明挖方案實(shí)施難度極大，業(yè)主擔(dān)心原大邊坡開挖方案難以實(shí)施。經(jīng)各方面商議擬調(diào)整溢洪涵施工方案。結(jié)合工程布置及地質(zhì)，地形條件。施工變更有兩種方案；方案一：頂管法施工溢洪涵（建議方案）。方案二：管棚法暗挖形式施工溢洪隧洞。
（1）頂管法溢洪涵施工設(shè)計(jì)
頂管法屬于非開挖方法，在工作坑當(dāng)中依靠設(shè)備產(chǎn)生的頂力來克服土壤和管道之間存在的摩擦力，將管道設(shè)計(jì)當(dāng)中的坡度順利頂入土當(dāng)中，并將取出的土運(yùn)走。管子頂入土層當(dāng)中，依靠主頂油缸和管道間等的推力，將挖掘機(jī)和工具管推到接收坑內(nèi)吊起，然后再將管道埋設(shè)在這兩者之間。頂管技術(shù)可以解決管道埋設(shè)給道路產(chǎn)生的堵塞和城市產(chǎn)生的破壞等問題，因此在環(huán)境保護(hù)等方面顯現(xiàn)出了自身的優(yōu)勢。對于城市施工而言，頂管技術(shù)的使用十分必要，可以帶給城市一個(gè)更加美好的環(huán)境。近年來，非開挖技術(shù)逐漸得到了大家的重視，它主要是通過不開挖或者少開挖的方式進(jìn)行水利工程的施工。非開挖技術(shù)主要是利用鋪設(shè)地下管線的方式，來實(shí)現(xiàn)水利工程的施工，一般的頂管直徑選擇DN800—4500，利用工作井將管子頂入到土內(nèi)，可以成功的繞開地下的障礙物或者管線。頂管技術(shù)的實(shí)施，最主要的就是及時(shí)的糾正地下管子延伸過程中產(chǎn)生的偏差現(xiàn)象，尤其是大中型管徑，采取該技術(shù)不但可以保護(hù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，還具有高效、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢。頂管技術(shù)不開挖，因此對建筑物的破壞性小、對環(huán)境污染小等特點(diǎn)，此外該技術(shù)具有造價(jià)低、省時(shí)、安全等優(yōu)點(diǎn)。頂管技術(shù)的上述特點(diǎn)，使其可以應(yīng)用在天然氣石油管道、地下排水管道等的非開挖施工當(dāng)中。頂管技術(shù)的使用，可以降低施工費(fèi)用，同時(shí)還會(huì)降低對環(huán)境和交通的影響，因此具有一定的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。具體本工程管道采用內(nèi)徑2.6m管壁厚12mm的鋼管作為溢洪道，施工中分三段設(shè)四個(gè)工作坑共226m，工作坑采用沉井挖法，鋼管使用頂管法施工。由于本段過水面積減小，偏家坡水庫兩百年一遇洪水經(jīng)計(jì)算雍高0.44m，大壩頂部設(shè)置防浪墻，高0.6m，寬0.5m，貼瓷磚裝飾。
（2）管棚法+導(dǎo)管注漿加固暗挖形式施工溢洪隧洞。
管棚法施工可以避免隧道開挖引發(fā)的圍巖松動(dòng)或者地表下沉等問題，因此在開挖之前需要在上半斷面的周圍根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容打入相應(yīng)的后壁鋼管。這樣可以在底層當(dāng)中設(shè)置承載棚，從而提供底層承載力，確保開挖的安全。管棚法主要應(yīng)用在特殊困難的地方或者軟弱的地層當(dāng)中，比如塌方體、淺埋大偏壓等圍巖，并對地層變形有嚴(yán)格要求的工程。管棚由鋼管和鋼拱架組成。管棚中的鋼管應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)當(dāng)中的規(guī)定實(shí)施開孔和加工，注意在管內(nèi)灌注一些水泥砂漿或者水泥漿等位置，從而提升鋼管的強(qiáng)度和剛度。管棚法被用于城市地下鐵道的暗挖施工，在建筑物密集、交通繁忙的城市中心地區(qū)．采用明挖法施工地下工程必須拆遷大量的地層管網(wǎng)和地面建筑物，由于人們的環(huán)保意識(shí)得到了提升，同時(shí)國家對環(huán)保的重視程度很高，因此施工時(shí)需要才起具有環(huán)保效果的暗挖施工方案。如以上措施不能保證施工安全，由業(yè)主、監(jiān)理、施工方共同議定增加小導(dǎo)管注漿加固地層措施。小導(dǎo)管注漿加固地層的目的是確保施工時(shí)不會(huì)產(chǎn)生土體塌方等問題，因此開挖之前必須采取注漿加固、超前支護(hù)等措施。在隧道開挖輪廓線之外安設(shè)注漿管，并將漿液注入其中，實(shí)現(xiàn)止水和加固圍巖的效果，此外小導(dǎo)管的安插還能夠起到超前管棚預(yù)支護(hù)的作用。小導(dǎo)管可以運(yùn)用在無粘結(jié)的砂層和砂礫石層當(dāng)中；開挖的土層不可以長期暴露，因此需要先進(jìn)行支撐，然后再進(jìn)行開挖；此外，小管注漿還能夠運(yùn)用在臨時(shí)底層的加固當(dāng)中。近年來，管棚超前支護(hù)方法得到了廣泛的應(yīng)用，可以在軟弱的圍巖當(dāng)中實(shí)施隧道挖掘，該技術(shù)最早是一種隧道輔助技術(shù)，在軟巖隧道的施工過程中具有重要的意義。預(yù)埋超前管棚作為側(cè)壁和頂板的支撐，為以后的施工起到了重要的作用，同時(shí)管棚技術(shù)的使用，具有工期短、施工快等優(yōu)點(diǎn)，因此在隧道施工過程中具有較好的效果。本工程通過方案比較綜合分析，雖然頂管法和管棚法都存在各自的優(yōu)點(diǎn)，但是在施工造價(jià)方面，頂管設(shè)計(jì)費(fèi)用相比于管棚法要少兩百多萬，并且施工時(shí)間較短，因此我們最終選擇了頂管施工技術(shù)方案。
4結(jié)語
綜上所示，隨著頂管技術(shù)在城市水利的廣泛應(yīng)用，在實(shí)踐當(dāng)中取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。但是在使用頂管技術(shù)設(shè)計(jì)之前，需要做好相應(yīng)的地質(zhì)勘查工作，同時(shí)注意設(shè)計(jì)方案之間的比較，做好施工安全管理及相應(yīng)的控制工作，在最大程度上確保頂管技術(shù)在城市水利的順利開展。
參考文獻(xiàn)：
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作者:禹錦健 單位:懷化市水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院
