湖南顶管穿越掘进微扰动控制技术

在顶管建设过程中，出现了越米越多的顶管穿越地面建筑的工程，穿越城市密集区的机会和范围越来越大，且沿线一般存在大量地下城市生命线工程和地上敏感建(构)筑物，顶管就不可避免地需要从其下部或旁侧近距离穿越。目前，顶管法施工在通常情况下已经能够较好地预测并控制顶管顶进对周围环境所造成的影响，但在高灵敏度软上地层中的顶管施工对土体产生的扰动，会造成较大的地层移动，引起建筑物基础的不均匀沉降及上部结构的附加变形，可能导致建筑物开裂甚至破坏、倒塌。尤其是穿越对变形极为敏感的建筑物，如严重倾斜的危旧房屋，施工不当很可能会对建筑物造成破坏性的影响，施工风险较大。因此，为保护工程周边临近房屋的安全，在穿越过程中，施工参数的控制必须精益求精、严格管理，实现真正意义上的微扰动控制。

顶管法施工管道顶进时，在管土之闾填充膨润土泥浆，不仅会大大降低顶推箱涵的阻力，还可以减少对土体的扰动，有助于减少地表沉降。注浆浆液的类型目前有两大类：双液浆液和单液浆液。其各有优缺点，目前中国是多种类型的浆液均有使用。浆液材料是关系到注浆成败的关键，关系到注浆成本、施工控制、注浆效果和隧道的质量等。注浆材料的研制也直没有停止过，不同的地质情况、施工工艺和设备等都需要不同浆液相匹配。

日前顶管法施工研究和应用的注浆材料普遍存在的问题为：凝胶时间可调性不好，易堵管；浆体稳定性低，易离析泌水，倾析率大，可使用时间短；充填性不好，充填性、流动性、固结强度三者之间不相匹配；注浆材料早期强度低，抗渗等级不高，高水压饱水条件下体积变形大，固结率不高，抗水分散性能差，溶蚀率大。

对于开挖面稳定性在盾构中研究得较多，主要包括开挖面控制时支护压力大小的确定、极限支护压力大小的确定、开挖面破坏模式的研究、开挖面攴护压力控制与施工对周围环境影响的理论研究等，在这些方面盾构与顶管具有很大的共性。目前，开挖面稳定性理论研究主要侧重于开挖面极限支护压力的确定。国内外学者在分析开挖面失稳破坏模式的基础上，采用解析法、模型试验、数值分析等方法提出了许多计算模型。

众多的顶管近距离穿越地面建筑工程不仅对施工技术提出了非常严格的要求，也带来了相当高的相关保护措施费用，增加了建设的战本。目前，针对在软土中顶管近距离穿越地面建筑物，尤其是对变形极为敏感的危房等情况，所做的研究还很少。因此，对该特殊情况进行深入而细致的研究，显得非常必要和紧迫，对于我国的地铁建设和城市地下空间开发利用，具有非常重要的现实意义。