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摘要：不同地区不同环境下，顶管技术都能够发挥很好的施工效果，有着极强的适应性，有效应对各种复杂的水文地质和山区工程环境。顶管施工就是指对道路的管道进行修理的时候，尽量就是少挖甚至不挖的方式，这样来说就是进行挖掘的程度比较低，然后工作人员利用相应的机械设备，减少管道与土壤之间的摩擦力，使得阻力减少。对此本文将着重讨论顶管技术，分析规划思路，以前期的勘测、材料准备到中期的施工过程到最后的防治水土流失办法做全方位分析。
关键词：水利工程；顶管技术；应用
1 引言
顶管施工技术是一种始于19世纪末的表土层地下工程的非开挖施工技术，具有很多其他开挖技术所不具备的优点，能穿越地面建筑物、道路、河流以及位于地表以下的各种管线等，对地面的扰动小。顶管技术在各种工程领域，如水利工程，均得到了很好的应用，研究其在水利工程中的应用有助于解决施工中遇到的技术难题，以及带来巨大的经济效益。
2 顶管施工技术的产生背景及主要原理
在水利工程施工中，地下管道的安置、更换长期以来严重困扰着设计人员。频繁的开挖不仅费时费力、造成极大的成本支出，还会严重影响工程建筑主体下方的土层环境，一旦出现问题，将会严重影响工程整体质量。面对此类问题，盾构施工法应运而生，以更加先进的顶涵作业，革新了工程主体结构的顶进支护结构方式，并将明挖开槽转变为暗挖盾构支护，极大地降低了施工过程对交通造成的影响。而顶管施工技术在盾构施工法的基础之上，得到了进一步的改进。应用于水利工程、桥梁隧道工程、地下管线铺设时，无需开挖面层，即可穿越诸多障碍物。其主要原理为借助主顶油缸和管道间、中继间的推理，将作业工具管甚至是掘进设备沿着工作井内部直接穿过土层，一直推到接收井所在位置后，执行吊起操作。与此操作同时进行的，是将紧随工具管与掘进设备后方的管道埋设在工作井和接收井之间，最终通过非开挖的方式达到成功敷设地下管道的目的。
3 前期准备
在施工之前需要进行工程的勘察，比如说当时的地质，水质情况等，还需要对于当时的土层情况进行了解，还需要对于管道进行研究，根据实际的情况进行仪器的选择，然后合理采用一些措施。只有做好这些准备，才可能会更好地进行工程的实施。在进行顶管施工技术的前期，准备工作一定要做好。通常施工人员要按照提前准备的方案以及设计，在确定好的地方开挖进行顶管施工。这也是这项工作的一个前提。在施工的过程中，为了增加工作坑所能承受的压力，可以在底部铺入一些混凝土，使得里面能够形成整体，这样的话不仅可以增大相互之间的摩擦力，还可以使得所占据的面积得到减少。除此之外，顶管施工的时候还需要做是移动管道，这样是为了可以顺利进行顶进的工程，而且还需要在底座的地方安装两根轨道作为可以操作管道的途径。除此之外，在工作的坑内还要设置一些集水坑，为了使得土地资源能够得到充分的利用，施工人员还可以将工作槽和集水坑一起结合使用，这样也有利于后续的工作的进展。
4 顶管施工技术的应用
4.1 顶管工作坑的设置方式
一般来说，工作坑的实际尺寸与顶管的各项参数息息相关。
（1）进行平面参数确认时，应该按照下列公式进行计算：工作坑宽度=顶管外径（m）+2×套管两侧操作宽度（1.5m）+2工作坑两侧支撑板装厚度（0.25m）工作坑长度=单一顶管长度（m）+油缸长度（m）+后靠墙厚度（0.5m）+顶管外留的焊接长度（0.5m）+引出土环长度（m）+顶头等特殊工具管长度（m）（2）进行断面位置确认时，应该按照以下公式进行计算：断面位置务必与水平方向保持垂直状态，在此基础上，开发深度=地坪至顶管顶部的深度距离（m）+平铺槽钢的深度距离（0.25m）+混凝土基础厚度（0.35m）+顶管的截面直径（外径，m）（3）进行后靠墙确认时，应该充分考虑顶管的深度，否则在巨大的反作用力下，容易对水利工程的地下建筑结构造成冲击。此外，墙面必须保持90°的垂直状态。（4）布置操作面。首先，使用混凝土，在工作坑的地步浇灌厚度在30cm以上的土层。其次，在土层上方铺设两层以上的槽钢，同时还应注意对水平面的矫正。再次，沿着顶进轴线设置一组导轨（一般来说，导轨之间的距离应该在顶管外口径的60%～70%之间）。之后，选用一组或两组油缸（双数），将之放置在升降调节架上，并执行固定作业。最后，在顶坑的前端预留1m左右的工作坑，用来焊接导管。
4.2 注浆减摩
在作业过程中，顶管会遇到土层压力，此时就需要在顶管顶进过程中往里注入泥水，通过泥水缓解摩擦力，确保顶进顺利。依靠压力作用让泥水进入到管壁和土层之间，形成隔膜。既隔绝了泥水深入，同时也保障了开挖面足够稳定，提高了作业效果。使用泥水辅助施工有着土质适应性好、沉降控制质量好、施工速度快、平衡效果好等诸多优势。作业中该技术可以让地表沉降量得到有效控制，让管道每天多顶进数十米距离。施工中管道的标高和轴线需要用到激光经纬仪测量，在激光经纬仪的支持下及时纠正偏差，获得良好的顶管精度和较快的顶管速度，不会造成过大的地表沉降。注浆的机制为在管道四周形成泥浆环套，该环套质量直接影响减阻质量和效果。在施工中要确保泥浆不沉淀、不失水，否则会对作业造成很大的负面影响。要确保泥浆稠度合理、流动性达标。压浆设备配备压力表以便施工人员能够实时洞察与了解泥浆当前的状态，从而调整、控制与观察。
4.3 施工注意事项
第一，在对后座以及导轨进行施工的时候，特别需要注意后座对于千斤顶的承受压力，需要不保证垂直的力度，这样的话才可以保证涵管的顺利顶进。第二，在顶管进行施工的时候，由于千斤顶受力的点不均匀，受力的点会转移，所以在这个过程中中心线可能不会完全保持一致。因此在实施的过程中要尽快消除这些误差，这是一个很关键的环节。第三，在涵管顶进的时候，工作人员需要随时对于后座的一些情况进行观察，如果有发现不恰当的地方需要立马进行处理，以确保安全。第四，在顶进以及安放的时候，需要避免一些碰撞的情况，防止在测量的时候出现不准的现象。第五，为了使得大坝之内的东西能够紧急结合，防止在运行的过程中出现向外出现外渗的现象，在完工之后，需要灌浆将其填满。
5 结束语
通过对水利工程中对于顶管施工技术的运用以及探究和分析，可归纳为在对顶管施工进行管理的时候，可以帮助解决一些施工过程中遇到的问题，以及一些管道线无法进行挖掘的问题，但是在这种及技术的帮助下，我们不仅可以帮助解决在能源上使用量的问题，还可以在经济上减少一些费用，使得工程单位不需要投入过多的资金，还可以防止由于建设项目给环境带来的不利影响。这样可以给水利工程建设带来更多的好处。所以我们国家应该对于顶管施工这一项技术加大探究的程度，从最基本的开始做起，首先找到影响这个技术的最大的因素，然后根据这个要点展开研究，从而提升这项技术在实际中的运用，这样才可以给社会带来更大的好处，给人们提供了更多的便捷。
参考文献：
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