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城市水利建设顶管技术研究

在城市之中实施水利工程的整体要求非常高,这是因为在城市之中施工除了会受到环境制约之外,同时城市建设整体规划也会对施工造成影响。为实现高质、高效以及经济这些目的,城市当中的水利建设具体施工普遍都会选择顶管技术,以此来替代传统管道的施工技术,进而对水利工程整体社会效益以及经济效益进行提升。

一、水利工程当中顶管技术的运用优势

(一)对施工成本的控制非常有利。伴随市场经济高速发展,国内水利工程相关建设之中资金整体投入逐渐增多,然而我国财政却并不宽裕。所以,水利施工必须注重成本节约,进而使水利工程整体效益有所提升。顶管技术在水利工程当中的运用实施之后,就不需要在城市地上进行挖掘,这样就省去了不少施工量,所以顶管技术能够对施工成本直接进行控制以及降低。(二)对降低附近居民生活的负面影响非常有利。在过去的水利工程之中,施工期间常常需要在地面上进行挖掘,这样一来,城市之中的水利工程存在很大施工量,施工技术过于落后,这给城市之中的基础建设造成很大影响。过去水利施工线路经过交通要道之时,如果直接进行挖掘会影响该地的交通秩序。但施工期间使用顶管技术之后,不仅不需要大规模的进行明面挖掘,施工期间还不用对交通进行封锁,也不用拆迁房屋。所以施工期间对城市之中的基础设施整体影响较小,能够降低施工压力[1]。(三)对生态环境保护非常有利。过去进行水利工程具体施工期间,普遍都需要进行大规模的挖掘,所以对城市整个生态环境造成严重影响。同时,明面挖掘和房屋拆迁都会产生很多建筑垃圾,进而给城市造成严重的固体污染。而顶管技术在施工期间进行应用之后,能够有效避免以上问题的出现,进而减少对城市现有生态环境的不良影响。

二、某一水利工程的顶管技术具体运用

2016年的设计运用案例:国内某县因为历史原因,有小溪流经县城,因为该地植被破坏严重,洪道淤塞,导致江水水位居高不下,而该县城地势较低,防洪设施尚不完善,导致该县洪涝灾害严重,对该地经济发展起到严重制约。2011年,该县防涝工程设计方案获得审批,在该地修建溢洪道以及土坝。该地溢洪道的初始设计方案是对溢洪箱涵进行深挖填埋,由于边坡具体稳定要求以及两侧已经建立了民房这两方面的矛盾,使得施工具有很大难度。经过多方面的协商,对原有的溢洪道的施工方案进行了调整,并且与工程布置、地质以及地形条件进行结合,给出两种变更方案,即顶管法对溢洪道进行施工;运用管棚法对溢洪隧道进行暗挖。(一)顶管法溢洪涵施工设计其实,顶管法是一种非开挖的施工方法,以设备形成的顶力为依靠,对管道与土壤间的摩擦力进行客服,把管道设计之中存在坡度顶入土中,而且运走取出的土。以主顶油缸以及管道间推力为依靠把管子顶到土层之中,把工具管与挖掘机推到坑内吊起,之后在二者之间埋设管道。顶管技术能够对管道埋设期间产生的道路堵塞以及城市破坏这些问题进行解决,所以在环保领域展现自身优势。针对城市施工来说,使用顶管技术非常必要,能够对城市环境加以保护以及优化。最近几年,人们都非常重视非开挖这项技术,其主要是经过少开挖或者不开挖的形式开展水利施工。而非开挖这项技术主要借助地下铺设管线这种方式完成工程施工。DN800至4500是一般顶管的直径,借助工作井把管子顶到土层之中,能够成功绕过地下管线以及障碍物。借助顶管技术,可以及时对地下管道进行延伸期间出现的一些偏差现象进行纠正,特别是大型管径和中型管径,通过这一技术不仅能够对当地环境加以保护,同时还能增长经济效益。所以,顶管技术可以减少对建筑物整体破坏性,减少环境污染,同时具有安全、省时以及造价低等优点[2]。根据顶管技术具有的以上特点,其通常能够用在地下设置的排水管道以及石油、天燃气的管道的施工之中。利用顶管技术,能够对施工费用进行降低,并且降低对交通与环境的影响,所以该技术有着一定经济以及社会效益。(二)管棚法+导管注浆加固暗挖形式施工溢隧洞利用管棚法进行施工,能够避免因为隧道开挖而造成的地表下沉和周围岩石松动等问题。所以,开挖之前,必须在断面的上半部分四周打入后壁钢管。如此能够在底层中对承载棚加以设置,进而对底层的承载力进行提供,对挖掘安全加以保证。管棚法普遍运用在软弱土层以及特殊困难之处,例如塌方体[3]。管棚有钢拱架与钢管组成。在管棚当中,钢管需要按照设计中具体规定进行加工以及开孔,同时在管内装一些水泥以及砂浆,进而对钢管刚度以及强度进行提升。在城市地下暗挖铁道的施工之中运用管棚法,在交通繁忙与高楼密集的区域,使用明挖法进行地下施工需要对大量房屋进行拆迁。但如今人们整体环保意识得到提升,并且国家逐渐提升对环保的关注程度,所以施工期间使用暗挖方案能起到环保效果。最近几年,管棚超前这种支护方法已经实现广泛运用,其能够在软弱岩石之中进行隧道挖掘,这一技术早期只是作为隧道施工期间的辅助技术,但由于该项技术具有的优势,以及环境保护以及城市建设的整体要求,其在隧道施工之中逐渐得到重用。而本工程经过方案对比的综合分析,尽管顶管法以及管棚法具有各自优势,然而在工程造价方面,管棚法比顶管法高出200多万,而且顶管法施工时间短,所以人们最后确定使用顶管施工这一技术方案。

综上可知,伴随城市水利这项工程之中顶管技术的大范围使用,使得水利工程整体社会效益以及经济效益有了很大提升。水利工程之中顶管技术有很多运用优势,如对施工成本的控制、对降低附近居民生活的负面影响以及对生态环境保护非常有利。但是,在对顶管技术进行运用之前,必须对该地地质进行仔细勘查,并且对设计方法进行对比,将施工期间安全管理和控制工作做好,保证水利施工之中顺利开展。

参考文献:

[1]王学军.顶管施工技术在水利建设工程的应用[J].建筑工程技术与设计,2014(18).

[2]黄孝涛.顶管技术在水利工程建设中的应用分析[J].引文版:工程技术,2015(15):208-208.

[3]毕志皎.浅谈顶管技术在水利工程中的应用[J].技术与市场,2011,01(7):285-286.

作者:朱双保 单位:邳州市排水管护中心

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