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          在頂管施工中如何減小對周圍土層的影響
          發布時間:2020-04-29 21:42:14    點擊次數:769次   

                頂管法施工引起周圍地層變形的內在原因是處于天然靜止平衡狀態的土體受到了破壞,從而導致其應力狀態發生了變化。該部分土體經歷了擠壓、剪切、扭曲等復雜的應力路徑。由于頂管機與管道的前進靠千斤頂的推力,因此只有千斤頂有足夠的力量克服前進過程所遇到的各種阻力,管道才能不斷往前頂進,同時該阻力又反作用于土。從力學角度看,項管施工過程是三維半無限介質中的一個與半無限界面平行的柱孔,在不斷延伸的過程。在柱孔外側存在著內外兩個變形區,內變形區呈塑性變形,外變形區為彈性變形。頂管掘進期間首先微量收縮(建筑空隙),然后微量擴張(壁后注漿)表現為頂管機對土體的擠壓和松動、加載與卸載、孔隙水壓上升與下降所引起土性的變異、地表隆起與下沉等。從而使土體產生應力釋放、體積、含水量或孔隙水壓力的變化,特別是土體結構或組構的破壞和變化。尤其在軟粘土中頂進施工時,土體稍經擾動就會使其力學參數發生很大變化,且長期引起固結和次固結沉降。
              膨潤土泥漿是一種由膨潤土、粉末化學漿糊(CMC)、純堿和水按一定比例配方組成的混合物質。膨潤土泥漿在具有假塑性流體和塑性流體的流動特性的同時還具有觸變性。觸變性是指膨潤土經加水攪拌成為懸浮液后,當懸浮液靜止時分散的薄片狀蒙脫石微粒會絮凝變成凝膠體,當含有這種凝膠體的漿液被攪拌、振動或泵送時,大多數微粒結構將被分散、破壞,從而轉變成為具有粘性和流動性的膠狀液體,當該液體再次處于靜止狀態時,又會重新形成凝膠體,這種膠狀液體和凝膠體之間的結構可以發生無數次的交替,這一特性稱為觸變性,膨潤土泥漿也因此被稱為觸變泥漿。膨潤土觸變泥漿是頂管施工中較為常見的一種泥漿材料,它能充滿在管節和泥壁環形空間內,在泥壁土體建立不透水阻隔層,穩定土體,防止塌落,地下室堵漏形成的環形泥漿套懸浮管節,并且膨潤土觸變泥漿可以起到潤滑作用,將頂進管道與土體之間的干摩擦變為濕摩擦,減小頂進時的摩擦阻力,同時在注漿壓力下,減小土體變形,穩定隧洞,從而保證頂管推進施工安全高效進行,并且這種泥漿還比較便宜,是最經濟和有效的一種,因而被廣泛采用。
              填充法,又稱鑿槽法,適用于結構允許開槽而寬度較大但數量不多的裂縫,如墩臺或地下室混凝土的裂縫。具體做法是沿裂縫將混凝土開鑿成“U”或“V”形槽,用刷子在槽底和兩壁均勻涂刷一層界面處理軋在界面處理漿尚未硬化之前,將拌制好的聚合物水泥砂漿用抹刀壓入槽中,嵌填各種修補材料,然后壓實抹平,達到恢復防水性和耐久性,以及部分恢復結構整體性的目的,填充法所使用的嵌填材料視修補目的而定,有環氧樹脂砂漿、聚合物水泥砂漿或純細水泥砂漿等。 對于活動性裂縫,應采用極限變形值較大的延伸性材料。對于銹蝕裂縫,應先展寬加深鑿槽,直至完全露出鋼筋生銹部位,徹底進行鋼筋除銹,然后涂上防銹涂料,再填充聚合物水泥砂漿及環氧砂漿等,對增強界面粘結力,嵌填時應于槽面涂一層環氧樹脂漿液。


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