泥水平衡頂管技術中天然氣管道工程應用

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摘要：本文主要闡述了泥水平衡頂管技術的原理，并基于實際案例進行了應用分析。

關鍵詞：天然氣管道工程;泥水平衡頂管技術;應用策略

1泥水平衡頂管技術的原理

泥水平衡頂管是一種通過在挖掘機的泥水倉內注入含有一定量的粘土和相對體積質量的泥漿水，以泥水壓力來平衡土壓力和地下水壓力，又以泥水作為輸送棄土介質的機械自動化頂管施工法。泥水平衡頂管技術的基本原理就是泥水護壁，通過填注泥漿來保持挖掘面保持穩(wěn)定。泥水在壓力作用下向土體內部滲透，在開挖面形成一層泥皮。泥皮可以防止水滲入土體內部，同時防止開挖面坍塌。根據施工要求，泥水的密度須大于1.03。

2泥水平衡頂管技術的實例應用分析

2.1工程概況

此工程為我國西氣東輸的相關工程。位于水源豐沛的江蘇省內，施工地段內伴有眾多河流經過，且施工季節(jié)正處于浙江省內降水高發(fā)期。在施工之前對該工程的地質、水文條件進行了分析，土層自上而下分別為黃色粘土、灰色淤泥質粉質粘土、灰黃色粘土、灰色淤泥質粉質粘土，地下水位埋深為0.32~0.72m，標高為1.55~1.87m。泥水平衡頂管技術相對于人工頂管技術而言，其施工成本比較高。因而不適用于全面采用該項技術，在該工程內計劃采用6條泥水平衡頂管。

2.2泥水平衡頂管技術的應用和改良

2.2.1改良單層密封為雙層密封，增加止水效果

根據該工程的地質水文情況來看，要對頂管進行深層的埋置，從而其受地下水壓的影響，且根據土質層來看，其具有極強的滲水性，需要增強止水效果，消除止水安全隱患。因此采取雙層洞口密封止水圈的方式，兩道止水結構既可以防止一道防水層損壞，不能及時更換止水，又可以加強止水效果，減少地下水與泥漿流入井內的可能性。

2.2.2進行合理有效的降水

根據該工程的地下水文和降水情況來看，地下水充盈且存在大量的隨時補給，地下水位高，需要采取合理有效的降水，人工降低水位，增加施工的穩(wěn)定性。人工降水的方法有很多種，具有不同的適用環(huán)境和施工成本，并且從施工難度、原理上來看，采取排水降水是最為切實有效的措施。本工程采取的是井點降水法，它適用于多種基坑的降水，并且能夠克服流砂和邊坡不穩(wěn)定的問題，能夠進一步縮短工期，提升工程質量。

2.2.3糾正施工過程中產生的偏差，優(yōu)化糾偏方案

在泥水平衡頂管技術的施工過程中，由于機械設備及地下條件的不同會產生不同程度的偏差，需要采取適當的糾偏方案來進行調整，保證頂管技術的實施效果。

2.3優(yōu)化改良后的泥水平衡技術的效果分析

在施工過程中，嚴格執(zhí)行泥水平衡頂管技術的技術要點，并采取改良后的止水措施，提升了止水效果。同時采用了井點降水法降低了地下水文，沒有發(fā)生滲水的問題，頂管的施工作業(yè)十分順利，經過驗收后，符合天然氣管道工程的技術指標。并且比預計的施工時間提前15天。

2.4泥水平衡頂管技術應注意的問題

（1）泥水平衡頂管技術需要根據實際的工程進行調整。泥水平衡頂管技術適用于多種工程之中，需要根據工程的實際情況進行相關措施的調整，尤其對工程施工地的水文、地質條件的分析要合理恰當，以便選擇最優(yōu)的技術方案。（2）泥水平衡頂管技術的設備要適應地質條件。在本工程中，地下水源豐沛，且為較為均勻的土質層，無大范圍的巖石分布，無需進行破碎處理。當遇到布有卵石等巖石的地質條件時，要考慮選用具有破碎能力的頂管機，且必須考慮刀盤的磨損速度，進行耐磨焊條堆積。（3）根據需求，調整泥漿比重及液體流速。泥水平衡頂管技術的使用效果與泥漿比重及管道內的液體流速直接相關。根據對壓需要，調升或者調降比例，必要時添加高分子聚合物來增加泥漿的粘稠度。對于需要穿越砂石層的工程時，要適當的提升管道內的液體流速，及時排除渣土。

3結束語

泥水平衡頂管技術是一項效果優(yōu)良的頂管技術，泥水平衡頂管技術在天然氣管道工程的頂管施工中，運用效果良好，可以極大地提升施工工期和施工效果。在日常的運用中，需要根據工程的實際情況進行調節(jié)，選擇合理的頂管技術施用方案和設備。

參考文獻

[1]毛雪慧，梅家權.泥水平衡頂管技術在燃氣施工中的應用[J].環(huán)球市場，2016（10）：153.

作者:王大海 鄧付平 單位:西安石油大學 中石化中原天然氣有限責任公司