王 剛， 景兆凱， 呂小凡， 師永霞， 何 波

(1.河南省地礦局第二地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院，河南 鄭州 450053； 2.唐山市青少年宮，河北 唐山 063000)

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鄭東新區(qū)頂管施工中頂進(jìn)阻力的確定方法探討

王 剛1， 景兆凱1， 呂小凡1， 師永霞1， 何 波2

(1.河南省地礦局第二地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院，河南 鄭州 450053； 2.唐山市青少年宮，河北 唐山 063000)

介紹頂管施工尤其是長(zhǎng)距離頂管施工中頂進(jìn)阻力的重要性，列舉了采用《給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程》(CECS：2008)、《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50268—2008)計(jì)算頂進(jìn)阻力的公式和日本下水道協(xié)會(huì)制定的頂進(jìn)鋼筋混凝土管頂力的計(jì)算公式。在鄭東新區(qū)土壓平衡頂管工程實(shí)例中對(duì)頂進(jìn)阻力進(jìn)行了測(cè)試和研究,指出理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值之間存在的差異。提出了適合鄭東新區(qū)的頂管頂進(jìn)阻力的計(jì)算方法。

土壓平衡頂管；長(zhǎng)距離頂管；頂進(jìn)阻力；摩阻力；鄭東新區(qū)

頂管是城市建設(shè)中施工地下管道的一種常用方法，具有明挖鋪管施工所不具有的優(yōu)越性。頂進(jìn)阻力是制約頂管施工尤其是長(zhǎng)距離頂管施工的一個(gè)重要因素，它直接決定頂管的施工方案，也影響到工程的造價(jià)高低。頂進(jìn)阻力包括工作面的迎面阻力和管壁與其四周土體之間的摩阻力2部分，而后者則是決定總頂進(jìn)阻力大小的主要因素。摩阻力是管道工程勘察中要提供的一個(gè)參數(shù)指標(biāo)，如何提供一個(gè)準(zhǔn)確的摩阻力值一直以來(lái)也是勘察技術(shù)人員比較頭疼的問(wèn)題。筆者根據(jù)頂管施工的經(jīng)驗(yàn)，提出根據(jù)實(shí)測(cè)頂力反算摩阻力，再由迎面阻力和摩阻力準(zhǔn)確計(jì)算擬建頂管頂進(jìn)阻力的技術(shù)方法。

1 頂進(jìn)阻力的概念和計(jì)算頂進(jìn)阻力的經(jīng)驗(yàn)公式

1.1 頂進(jìn)阻力的概念及影響摩阻力的因素與注漿減摩原理

頂進(jìn)阻力是指管道頂進(jìn)過(guò)程中管外壁四周受土體摩擦產(chǎn)生的摩擦阻力及管端受土壓、水壓造成的阻力，阻止管節(jié)向前移動(dòng)或滑動(dòng)。影響頂進(jìn)阻力的因素很多，主要有土層的物理力學(xué)性質(zhì)、場(chǎng)地水文地質(zhì)條件、頂管管道的尺寸和埋深、管壁的粗糙程度和頂管施工方法，以及施工誤差造成的管道軸線彎曲情況等。為減小頂管總頂進(jìn)阻力，保證頂管單元的順利完成，施工中常用壓注觸變泥漿的辦法來(lái)減小摩阻力。就是在頂管過(guò)程中通過(guò)注漿管在管外壁與周圍土體之間注入潤(rùn)滑漿液，使觸變泥漿在管道周圍形成一個(gè)封閉的泥漿套。當(dāng)頂進(jìn)管道時(shí)，將克服管壁與土層之間的摩擦力轉(zhuǎn)化為觸變泥漿的剪切力，降低管壁與土之間的摩擦系數(shù)，從而達(dá)到減小摩阻力的效果。這種方法工藝簡(jiǎn)單，效果好，而且有利于提高頂進(jìn)速度，是目前長(zhǎng)距離頂管施工中經(jīng)常采用的減摩措施。

1.2 計(jì)算頂進(jìn)阻力的經(jīng)驗(yàn)公式

影響頂進(jìn)阻力的因素很多，不同的地區(qū)或同一地區(qū)不同的地質(zhì)條件下差別都較大。國(guó)內(nèi)外有多種計(jì)算頂管頂進(jìn)阻力的方法，《給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程》(CECS：2008)和《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50268—2008)也分別提供了計(jì)算頂管總頂進(jìn)阻力的公式。前者是上海市政行業(yè)根據(jù)本地區(qū)觸變泥漿減摩頂管施工的經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合地區(qū)土層的具體條件總結(jié)出來(lái)的計(jì)算公式，這個(gè)公式在近些年用得比較多。后者是北京市政工程局根據(jù)北京地區(qū)頂管中實(shí)測(cè)頂力統(tǒng)計(jì)結(jié)果總結(jié)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)公式，也是傳統(tǒng)計(jì)算頂管頂進(jìn)阻力的公式。日本下水道協(xié)會(huì)也制定過(guò)頂進(jìn)鋼筋混凝土管計(jì)算頂力的公式，計(jì)算程序相對(duì)復(fù)雜一些，在國(guó)內(nèi)使用得不多。

1.2.1 《給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程》(CECS：2008)提供的頂管頂力計(jì)算公式

F0=πD1Lfk+Nf

(1)

式中：F0——總頂力標(biāo)準(zhǔn)值，kN；D1——管道的外徑，m；L——管道的頂進(jìn)長(zhǎng)度，m；fk——管道外壁與土的平均摩阻力，kN/m2，取值見(jiàn)表1所列；Nf——掘進(jìn)機(jī)的迎面阻力，kN。

表1 觸變泥漿減阻管壁與土的平均摩阻力 kN/m2

注：玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管可參考鋼管乘以0.8的系數(shù)。

土壓平衡機(jī)械頂管掘進(jìn)機(jī)的迎面阻力：

Nf=πD2γsHs

式中：Nf——頂管機(jī)的迎面阻力，kN；D——頂管機(jī)的外徑，m；γs——土的重度，kN/m3；Hs——覆土厚度，m。

1.2.2 《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50268—2008)提供的頂管頂力計(jì)算公式

(2)

式中：P——計(jì)算的總頂力，kN；γ——管道所處土層的重度，kN/m3；D1——管道的外徑，m；H——管道頂部覆土厚度，m；φ——管道所處土層的內(nèi)摩擦角，(°)；ω——管道單位長(zhǎng)度的自重力，kN/m；L——管道的計(jì)算頂進(jìn)長(zhǎng)度，m；f——頂進(jìn)時(shí)，管道表面與其周圍土層的摩擦系數(shù)，其取值可按表2所列；PF——頂進(jìn)時(shí)，工具管的迎面阻力，kN。

表2 頂進(jìn)管道與其周圍土層的摩擦系數(shù)

1.2.3 日本下水道協(xié)會(huì)制定的頂進(jìn)鋼筋混凝土管頂力計(jì)算公式

P=F0+μ′(πBcq+W)L+πBccL

(3)

式中：P——總頂力，t；F0——頂端阻力，F(xiàn)0=1.3πBcN，t；N——標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的N值；q——管道上的垂直荷載，q=p+ω；Bc——管道直徑；p——活荷載，p=3.78/(H+0.1)，當(dāng)p>1.0時(shí)，取p=1.0，t/m2；H——覆土深度，m；ω——太沙基公式計(jì)算的土的垂直均布荷載，ω=γ-(2c/Be)Ce，t；γ——土的重度，t/m3；c——土的粘結(jié)力，t/m2；Be——土的松弛寬度，Be=Bt{1+sin〔45°-(φ/2)〕}/cos〔45°-(φ/2)〕，m；Bt——管道的直徑，Bt=Bc+0.1，m；Ce——太沙基荷載系數(shù)，Ce=〔Be/(2Kμ)〕〔1-e-(2Kμ/Be)H〕；K——太沙基側(cè)向系數(shù)，1.0；μ——土的摩擦系數(shù)，μ=tanφ；φ——土的內(nèi)摩擦角；μ′——土和管的摩擦系數(shù)；W——管道單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，t/m；L——頂進(jìn)長(zhǎng)度，m。

這些計(jì)算公式都是根據(jù)特定地區(qū)頂管施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的，計(jì)算結(jié)果差別也比較大，在不同的地區(qū)也不一定適用。由于影響頂進(jìn)阻力的因素較多，目前為止，還沒(méi)有一個(gè)可以利用管道設(shè)計(jì)參數(shù)和土層的巖土指標(biāo)來(lái)準(zhǔn)確計(jì)算頂進(jìn)阻力的成熟的公式或方法。本文將以鄭東新區(qū)的頂管工程為實(shí)例，探討一下幾種頂力經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際頂力值的對(duì)比情況，提出另外一種計(jì)算頂進(jìn)阻力的技術(shù)方法。

2 區(qū)域工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

2.1 地質(zhì)條件

據(jù)勘察資料，本區(qū)管道勘探深度范圍內(nèi)地層主要由全新統(tǒng)填土Q4ml，粉土Q4al+pl，粉質(zhì)粘土Q4al+pl和粉細(xì)砂Q4al+pl組成。根據(jù)地層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、成因和地質(zhì)時(shí)代及其工程地質(zhì)特征，主要分為4個(gè)主要地層及2個(gè)亞層，自上而下為：

①填土Q4ml，雜色，疏松，層厚0.5～1.2 m，層底標(biāo)高77.85～81.88 m；

②粉土Q4al+pl，褐黃色，稍濕，稍密，層厚1.0～6.4 m，層底標(biāo)高74.40～78.92 m；

②1粉質(zhì)粘土Q4al+pl，褐灰色，軟塑，層厚0.5～4.0 m，層底標(biāo)高73.37～77.27 m；

③粉土Q4al+pl，褐黃色，濕，稍密，層厚0.7～4.8 m，層底標(biāo)高70.75～75.90 m；

③1粉質(zhì)粘土Q4al+pl，褐灰色，軟塑，層厚0.9～5.1 m，層底標(biāo)高69.24～73.29 m；

④粉土Q4al+pl，褐黃色，濕，稍密，層厚1.0～5.2 m，層底標(biāo)高67.90～71.54 m；

⑤粉細(xì)砂Q4al+pl，灰褐色，飽和，中密—密實(shí)，該層在20 m勘探深度內(nèi)未揭穿。

各土層巖土參數(shù)如表3所示。

表3 土層巖土參數(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

2.2 水文地質(zhì)條件

據(jù)勘察資料，場(chǎng)地地下水類型為第四系孔隙潛水，地下水位埋深3.25～7.27 m，年變幅2～3 m，接受大氣降水和河流補(bǔ)給，排泄類型為自然蒸發(fā)和人工開(kāi)采活動(dòng)。

2.3 工程概況

鄭州市鄭東新區(qū)污水處理廠廠外配套管網(wǎng)工程管道沿城市主干道一側(cè)布置，管道為D3000鋼筋混凝土管，埋深11.7～13.1 m。根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)，工作井采用鋼筋混凝土沉井結(jié)構(gòu)，管道施工采用頂管施工工藝。場(chǎng)地地下水位埋深約3.5 m，頂管施工層位為第③1層粉質(zhì)粘土層和第④層粉土層，采用土壓平衡機(jī)械頂管施工工藝。推進(jìn)設(shè)備采用4～8臺(tái)DTL350-18型等液壓千斤頂，單千斤頂提供最大頂力為2000 kN。為減少施工對(duì)周邊居民及道路交通的影響，經(jīng)綜合研究取消4個(gè)頂管接收井，接收井取消后使對(duì)應(yīng)的4個(gè)區(qū)段管道單向頂進(jìn)長(zhǎng)度均超過(guò)了600 m，最大長(zhǎng)度達(dá)678 m。

3 頂進(jìn)阻力計(jì)算

根據(jù)勘察資料提供的巖土參數(shù)，以埋深12.0 m、單向頂進(jìn)長(zhǎng)度678 m的D3000鋼筋混凝土管頂管單元為代表,分別采用3種不同方式計(jì)算本單元的總頂進(jìn)阻力。

采用公式(1)即《給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程》(CECS：2008)提供的頂力計(jì)算公式模擬計(jì)算，掘進(jìn)機(jī)的迎面阻力Nf=2261.50 kN，常態(tài)下總頂進(jìn)阻力為270505.4 kN，觸變泥漿減摩狀態(tài)下總頂進(jìn)阻力為55910.3 kN。不計(jì)算迎面阻力的情況下，觸變泥漿減摩后摩阻力為常態(tài)摩阻力的20.0%。

采用公式(2)即《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50268—2008)提供的頂力計(jì)算公式模擬計(jì)算，掘進(jìn)機(jī)的迎面阻力Nf=2261.50 kN，常態(tài)下總頂進(jìn)阻力為371771.5 kN。按照20.0%的摩阻力折減系數(shù)，觸變泥漿減摩狀態(tài)下總頂進(jìn)阻力應(yīng)為76163.5 kN。

采用公式(3)即日本經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，掘進(jìn)機(jī)的迎面阻力Nf=122.86 t，即1228.6 kN，常態(tài)下總頂進(jìn)阻力為247187 kN。按照20%的摩阻力折減系數(shù)，觸變泥漿減摩狀態(tài)下總頂進(jìn)阻力應(yīng)為50420.0 kN。

根據(jù)以上3種經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算觸變泥漿減摩狀態(tài)下678 m頂管單元采用土壓平衡機(jī)械施工的總頂進(jìn)阻力，計(jì)算結(jié)果對(duì)比如表4所示。

表4 各階段頂進(jìn)阻力值

4 頂管可行性分析與處理措施

4.1 管材抗壓強(qiáng)度計(jì)算

利用《給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程》(CECS：2008)提供的計(jì)算公式計(jì)算D3000強(qiáng)度等級(jí)C50的鋼筋混凝土管允許最大頂力：

Fdc= 0.5φ1φ2φ3fcAp/(rQdφ5)

式中：Fdc——混凝土管道允許頂力，N；φ1——混凝土材料受壓強(qiáng)度折減系數(shù)，可取0.9；φ2——偏心受壓強(qiáng)度提高系數(shù)，可取1.05；φ3——材料脆性系數(shù)，可取0.85；φ5——混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整系數(shù)，取0.79；fc——混凝土受壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，N/mm2；Ap——管道最小傳力面積，mm2；rQd——頂力分項(xiàng)系數(shù)，可取1.3。

通過(guò)計(jì)算，強(qiáng)度等級(jí)C50的D3000鋼筋混凝土管的允許最大頂力為17991.3 kN。

4.2 頂管可行性分析

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，3種公式計(jì)算管道頂進(jìn)200 m的頂進(jìn)阻力平均值為18793.8 kN，大于管材允許的最大頂力值17991.3 kN，也大于頂進(jìn)設(shè)備可以提供的最大頂力16000 kN。也就是說(shuō)必須采取有效的處理措施，否則頂管的單元長(zhǎng)度不能超過(guò)200 m，不增加中繼間的話678 m的頂管單元不可能順利完成。

勘察資料提供的觸變泥漿減摩下混凝土管壁與粉質(zhì)粘土的摩阻力值為7.0 kN/m2，按照這個(gè)數(shù)值計(jì)算出來(lái)總頂進(jìn)阻力為75143.3 kN。本次頂管層位土質(zhì)均在第③1層粉質(zhì)粘土和第④層粉土中，這兩層土在飽水狀態(tài)下土質(zhì)很軟，且在擾動(dòng)下會(huì)出現(xiàn)砂土液化現(xiàn)象，這有利于降低頂進(jìn)阻力。從經(jīng)驗(yàn)上判斷，勘察單位提供的管壁與土的摩阻力值7.0 kN/m2有些偏高?！督o水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程》(CECS：2008)提供的觸變泥漿減摩下管壁與軟粘土的摩阻力為3.0～5.0 kN/m2，按照規(guī)程提供的摩阻力值下限3.0 kN/m2進(jìn)行計(jì)算，總頂進(jìn)阻力為25253.8 kN。由此看來(lái)，采取有效的觸變泥漿減摩措施并提高注漿減阻效果在降低頂進(jìn)阻力方面有很大的潛力可以挖掘。

4.3 處理措施

為高效、經(jīng)濟(jì)順利完成本次頂管施工任務(wù)，決定將最長(zhǎng)的678 m區(qū)段作為頂管試驗(yàn)段，以便準(zhǔn)確掌握各項(xiàng)頂進(jìn)參數(shù)，積累地區(qū)施工經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)指導(dǎo)后面的頂管施工。施工過(guò)程中利用千斤頂上的油壓表對(duì)頂力進(jìn)行連續(xù)性跟蹤監(jiān)測(cè)，精確記錄每個(gè)時(shí)段、不同頂進(jìn)長(zhǎng)度時(shí)的頂進(jìn)阻力值。在地面設(shè)置沉降變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)沉降值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握施工對(duì)環(huán)境造成的影響情況，以便調(diào)整施工工藝和技術(shù)參數(shù)。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析，單一采用壓注觸變泥漿減摩措施不能保證頂管施工順利完成，必須在區(qū)段中間設(shè)置頂進(jìn)中繼間。當(dāng)頂力達(dá)到管材允許頂力的90%時(shí)，即頂力達(dá)到16200 kN時(shí)必須設(shè)置一道中繼間，以確保管材不被頂壞。按照這種原則結(jié)合中繼間的常規(guī)設(shè)置方法，試驗(yàn)段中分別在距離掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭160、340、538 m等處設(shè)置了3道中繼間，利用中繼間將本區(qū)段劃分為了4個(gè)分段。同時(shí)，采用機(jī)頭同步注漿和管道跟進(jìn)補(bǔ)漿相結(jié)合的方法確保注漿質(zhì)量和減摩效果。機(jī)頭后每3根管節(jié)設(shè)置一根定制的注漿管節(jié)，這根管節(jié)四周均布有3根DN30注漿管，通過(guò)DN50總注漿管連接BM160型三活塞式泥漿泵。通過(guò)注漿泵向管四周壓注觸變泥漿，觸變泥漿配比及性能為：膨潤(rùn)土15%,純堿6‰,CMC2‰,含水量78.8%,粘度>30 s。注漿壓力控制在0.2～0.8 MPa。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，控制注漿量不小于計(jì)算體積的1.5倍，掘進(jìn)機(jī)外徑3620 mm，管道外徑3600 mm，計(jì)算出頂管中單位注漿量≮0.17 m3。

5 施工中頂進(jìn)阻力與摩阻力反算

5.1 施工中監(jiān)測(cè)

頂管施工中發(fā)現(xiàn)實(shí)際頂進(jìn)阻力值并沒(méi)有事先估算的那么大，詳細(xì)情況如表5所列。雖然按照經(jīng)評(píng)審的專項(xiàng)方案要求在預(yù)定位置安裝了3道中繼間，一直到頂管施工結(jié)束中繼間也沒(méi)有被開(kāi)啟使用。而且，監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)注漿壓力達(dá)到0.5 MPa以上時(shí)，注漿量可以達(dá)到計(jì)算量的3倍以上，減摩效果好且經(jīng)泥漿置換后控制地面沉降效果也好。

表5 各階段實(shí)測(cè)頂進(jìn)阻力值

5.2 計(jì)算頂進(jìn)阻力與實(shí)測(cè)頂力對(duì)比

對(duì)比施工前估算的頂進(jìn)阻力值與施工中實(shí)測(cè)頂力值發(fā)現(xiàn)：施工中實(shí)際頂力值遠(yuǎn)小于計(jì)算的頂進(jìn)阻力，無(wú)論機(jī)頭迎面阻力還是區(qū)段總頂進(jìn)阻力均小于計(jì)算值。而且，實(shí)際頂進(jìn)阻力并不是隨著頂管推進(jìn)長(zhǎng)度的增加相應(yīng)的線性正比增加，而是開(kāi)始階段頂力值增加快，中間有趨于穩(wěn)定甚至有略微降低的區(qū)段，最后階段頂力值又增加較快。實(shí)測(cè)的機(jī)頭迎面阻力值與日本經(jīng)驗(yàn)公式(公式3)計(jì)算的值非常吻合。

5.3 原因分析

根據(jù)施工中頂力變化趨勢(shì)分析，起到降低頂進(jìn)阻力作用的關(guān)鍵因素是注漿減摩，注漿減摩是頂管施工一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。混凝土管與土體之間的摩擦屬于滑動(dòng)摩擦，頂進(jìn)施工中如果壓注的潤(rùn)滑漿液可以在管子的四周形成一個(gè)完整的漿套，頂進(jìn)阻力將大幅度降低。剛開(kāi)始頂進(jìn)階段之所以頂力增加比較快，就是因?yàn)闈{套沒(méi)有形成或是形成的漿套不完整，管壁與土之間的摩擦力自然就隨著接觸面積加大而增加。后期階段頂力值又增加較快，原因是隨著頂管距離加長(zhǎng)頂進(jìn)偏差越來(lái)越多，造成管道前進(jìn)的軌跡不是直線，從而直接導(dǎo)致頂進(jìn)阻力增加。由于頂管層位土層較軟，又處于粉質(zhì)粘土和粉土的變層部位，注漿壓力稍大時(shí)，漿液擴(kuò)散范圍較大，因此實(shí)際注漿量超過(guò)計(jì)算注漿量較多。

5.4 摩阻力反分析

根據(jù)施工中頂力監(jiān)測(cè)結(jié)果，利用《給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程》(CECS：2008)提供的頂力計(jì)算公式反算混凝土管壁與土體的實(shí)際摩阻力值(見(jiàn)表6)，以用來(lái)指導(dǎo)后面的頂管施工方案設(shè)計(jì)與施工。

表6 摩阻力反分析統(tǒng)計(jì)

摩阻力反分析計(jì)算結(jié)果表明，試驗(yàn)段在觸變泥漿減摩措施下混凝土管壁與土體的單位摩阻力值為0.76～1.29 kN/m2。

6 應(yīng)用與效果分析

根據(jù)施工監(jiān)測(cè)結(jié)果和反分析計(jì)算，鄭東新區(qū)長(zhǎng)距離頂管中在觸變泥漿減摩情況下，無(wú)論勘察單位提供的管壁與土體的摩阻力值還是《給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程》(CECS：2008)提供的摩阻力值均大于實(shí)際值。機(jī)頭迎面阻力值可以根據(jù)土層巖土參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)采用日本經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，摩阻力值可以按照試驗(yàn)段實(shí)測(cè)頂力值進(jìn)行反算，這樣就可以準(zhǔn)確計(jì)算出每個(gè)擬施工頂管區(qū)段的總頂進(jìn)阻力。在保證注漿質(zhì)量的情況下，確定的頂力在本區(qū)實(shí)際頂進(jìn)長(zhǎng)度要大于按照規(guī)范下限值計(jì)算長(zhǎng)度的2～3倍，可以大幅度減少長(zhǎng)距離頂管中中繼間的使用數(shù)量。根據(jù)這種地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，在鄭東新區(qū)后續(xù)的長(zhǎng)距離頂管施工中加強(qiáng)了注漿質(zhì)量的控制，注漿時(shí)按照注漿壓力和注漿量雙控的原則，注漿壓力控制在0.5～0.8 MPa，注漿量不小于計(jì)算體積的2～3倍，從而保證了注漿減摩效果。另外，頂進(jìn)中的每階段尤其是開(kāi)始頂進(jìn)階段嚴(yán)格控制管道水平向和垂直向的偏差，保證管道軸線順直，降低管子行進(jìn)阻力。同時(shí)，根據(jù)施工區(qū)段地質(zhì)條件計(jì)算出施工層位土體的主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力，控制掘進(jìn)機(jī)的土倉(cāng)壓力保持在兩者之間，降低了施工對(duì)環(huán)境造成的不良影響。

按照施工中總結(jié)的迎面阻力和摩阻力的計(jì)算方法，準(zhǔn)確計(jì)算了各頂管單元的頂進(jìn)阻力，科學(xué)指導(dǎo)施工，順利完成全部頂管施工任務(wù)，而且提高了施工效率，降低了工程造價(jià)，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

這種頂進(jìn)阻力計(jì)算方法與施工技術(shù)對(duì)周邊地區(qū)的頂管施工也有很大的借鑒意義，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

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Discussion of Jacking Resistance Determination Method in Pipe-jacking Construction in Zhengdong New District

(1.No.2 Institute of Geo-environment Survey of Henan, Zhengzhou Henan 450053, China; 2.Tangshan Youth & Children’s Palace, Tangshan Hebei 063000, China)

This paper introduces the importance of pipe jacking resistance in pipe jacking construction, especially in long distance pipe jacking construction. The formulas for calculating jacking resistance in Technical Specification for Pipe Jacking in Water Supply and Drainage Engineering(CECS：2008)and Code for Construction and Acceptance of Water Supply and Drainage Pipeline Engineering(GB 50268—2008)as well as the formula for calculating jacking force of jacking reinforced concrete pipe made by Japan Sewer Association are listed. In a case of earth pressure balancing pipe jacking engineering in Zhengdong new district, the jacking resistance is tested and studied, the difference between theoretical calculation results and actual value is pointed out and new calculating method for the pipe jacking resistance suitable for Zheng Dong new district is put forward.

earth pressure balancing pipe jacking; long distance pipe jacking; jacking resistance; frictional resistance; Zhengdong new district

2016-12-20；

2017-03-27

王剛，男，漢族，1971年生，水環(huán)分院副院長(zhǎng)，高級(jí)工程師，從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)工作，河南省鄭州市南陽(yáng)路56號(hào)河南地礦大廈6樓607室，617623706@qq.com。

TU992；P634.7

A

1672-7428(2017)05-0088-05