顶管工程勘察技术方案
1、一般要求
【1】顶管工程勘察时,应查明沿线各地段的地质、地貌、地层结构特征、各类土层的性质、空间分布。
应查明地层结构特征及各类土的空间分布,供顶管选位参考,发现不稳定土层或岩石层应特别提示。
【2】当有地下障碍物时,应查明地下障碍物及邻近地段地下埋设物的分布范围、埋置深度和特性。当有地下障碍物时,应查明障碍物的分布范围、埋深和特性。
【3】当顶管管线范围内存在对人有害气体和其他有害物质时,应查明分布位置。地下存在沼气及其他有毒有害物质时,应查明分布范围、埋深和特性。
【4】当在化工区内顶管时,应查明地下受工业污染的程度和分布范围。在化工厂区地下顶管时,查明酸碱和油脂的污染程度。供设计单位对管材选用和防腐处理作参考。
2、地下水勘察
【1】当进行地下水勘察时,应调查地下水历史上的最高水位和最低水位。地下水勘察时的水位不是最高水位也不是最低水位。最高水位和最低水位应向当地水文部门查询。
【2】在有地下水地区,应测定地下水的水温随深度的变化;无地下水时应测定土体温度随埋深的变化。
地下水温度或土体温度对顶管设计很重要,应当在勘察报告中提供。
【3】在地下水有污染的场地,应测定地下水的pH值、氯离子、钙离子和硫酸根离子等的含量以及对混凝土、钢、铸铁及橡胶的腐蚀程度。
【4】当地下有承压水分布时,应测定承压水的压力,并评价对顶管施工的影响。地下的承压水有可能威胁顶管施工的安全,应准确提供必要的数据。
3、布孔要求
【1】顶管勘探孔应布置在管道设计轴线的两侧,陆上各10m、
水上各20m范围内,但不宜布置在顶管管体范围。管道穿越小河道或主要道路时,应在河道两岸和道路两侧及绿化带内布置勘探孔。
勘探孔布置在轴线两侧,不要布置在轴线上,以避免对顶管的不利影响。
【2】矩形工作井和接收井勘探孔应布置在四角,圆形井勘探孔沿周边均匀布置。
【3】工作井和接收井勘探孔的间距不宜超过30m。孔的数量不宜少于2个。工作井和接收井的勘探孔间距应视井的尺寸大小而有所不同。如果同泵站结合在一起的大尺寸工作井,孔距30m左右,而长度不到30m的小尺寸工作井至少设2个孔,必要时设4个孔。
【4】顶管的勘探孔深度在一般情况下应达到管底设计标高以下3~5m;遇有下列情况之一时,应适当增加勘探孔深度:
(1)当管道穿越河道时,勘探孔深度应达到河床最大冲刷深度以下4~6m,并应满足管底勘探深度要求。
(2)当基底下存在松软土层或未经固结的回填土时,勘探孔深度应适当增加。
(3)当基底下存在可能产生流沙、潜蚀、管涌或地震液化地层时,应予以钻穿。
(4)当采取降低地下水位施工时,勘探孔深度应钻至管底以下5~10m。
(5)当已有资料证明,或勘探过程中发现粘性土层下存在承压含水层,且其水压较大,需要降水施工时,勘探孔应适当加深,并应测量其水压。
【5】工作井和接收井的勘探孔深度可取井底下5m,特殊情况应适当加深。
4、勘察报告
【1】勘察报告由文字和图表构成,应满足相应设计阶段的技术要求。工程地质条件简单和勘察工作量小的工程,可适当简化勘察报告的内容。勘察报告内容应根据任务要求,勘察区的地理、地质特征和工程地质环境特征,以及市政工程建设项目的具体情况确定。为便于工作,本节规定了勘察报告内容的基本要求,这些内容
可根据上述原则作适当增减。对地质条件简单和勘察工作量小的工程,勘察报告可适当简化,采用图表形式,并附必要的文字说明。
【2】初步勘察报告,应阐述场地工程地质条件、评价场地稳定性和适应性,为合理确定平面布置、选择顶进标高,防治不良地质现象提供依据。
【3】详细勘察报告,应提供顶管段和工作井、接收井设计和施工所需的各土层物理力学性质设计参数,以及地下水和环境资料,并作出针对性的分析评价、结论和建议。
【4】施工勘察报告,应满足设计、施工的具体要求,提供相应的资料,并作出结论和建议。
【5】勘察报告文字部分应包括下列内容: (1)勘察目的和任务要求; (2)拟建顶管工程的基本特性; (3)勘察方法和工作布置说明;
(4)场地地形、地质(地层、地质构造)、地貌、岩土性质、地下水及不良地质现象的阐述和评价;
(5)地基与斜坡上土的稳定性评价; (6)岩土参数的分析及选用; (7)建议地基处理方案;
(8)工程施工及使用期间可能发生的岩土工程问题的预测及监控、防治措施的建议;有关顶管工程设计及施工措施的建议。
【6】勘察报告图表部分应包括以下内容: (1)勘探点平面布置图; (2)工程地质柱状图; (3)工程地质剖面图; (4)原位测试成果图表; (5)室内试验成果图表;
(6)岩土工程计算简图及计算成果图表;
(7)建议地基处理方案的图表。必要时,可附特殊性岩土分布图、综合工程地质图,或工程地质分区(段)图、地下水等水位线图、素描及照片等。
5、提供岩土物理力学指标的基本要求
【1】岩石和土的物理力学性质指标,应按工程地质区(段)及层位分别统计,当同层土指标差别较大时,应进一步划分土质单元,并分别进行统计。
【2】在勘察报告中,应提供岩土参数的平均值、最大值、最小值、子样数、均方差和变异系数。
【3】土层物理力学性质参数表必须具有下列内容:土的颗粒分析、密实度、垂直和水平渗透系数、粘聚力、内摩擦角、土与混凝土、钢和玻璃钢等材料的摩擦系数、土的变形模量、泊桑比、地基承载力及其他必需的常规参数。
6、顶管施工组织设计
【1】工程概况:应主要介绍施工场地的特征,水文地质和工程地质概况。
【2】编制依据及采用标准。 【3】承包商或施工单位简介。 【4】施工准备工作计划。 【5】施工顺序与施工进度计划。 【6】施工方法和施工设备选择。 【7】施工平面布置图。
【8】应采取的主要施工技术措施,包括以下内容: (1)顶管机出洞和施工方法;
(2)顶管机的定向和水平测量方法,采用测量仪器,测量精度分析;
(3)顶管机进洞和施工方法; (4)减少管壁摩阻力; (5)出泥的方法和弃土的处置;
(6)长距离顶管中的通风、供电、通讯、中继间等; (7)地面隆起、沉降和对周边挤压的控制; (8)曲线顶管中的技术措施; (9)解决工程难点的技术保障措施; (10)顶管设备型号、规格、性能和数量。
【9】施工安全、质量和文明措施。 【10】环境保护。 【11】应急预案。