一、地质条件评估是首要任务
在选择顶管水泥管之前,必须对施工场地的地质条件进行全面、细致的勘察评估。运用地质勘探技术,如钻探、物探等,获取详细的地质资料。了解土壤类别,是砂土、黏土还是粉质土等;测定地下水位的高低及变化情况;分析岩石的特性,包括硬度、完整性等。例如在沿海地区,多为软土地基且地下水位高,土壤的承载能力较低,还可能受到海水侵蚀影响;而在山区,岩石地层较多,顶管施工时需考虑岩石的抗压强度和开挖难度。
二、依据地质确定水泥管规格
管径选择
根据流体流量与地质条件综合确定。如果是排水工程,流量大时需较大管径来保证排水畅通。在软土地质中,管径过大可能因土壤支撑不足导致管道下沉变形,所以要在满足流量需求前提下,选择适中管径并配合相应的基础加固措施。比如在城市污水排放工程,流量预估较大,但遇到软土地基,就需谨慎核算,在保证排水能力的同时,避免管径过大带来的稳定性问题 。
管壁厚度
在高地下水位地区,水泥管受地下水浮力和侧压力影响,管壁需有足够厚度来抵抗。对于岩石地层,顶管过程中岩石对管壁的摩擦力和挤压力大,更要增加管壁厚度。如穿越坚硬砂岩地层的顶管工程,要选用管壁较厚的水泥管,增强其抗压和抗磨损能力。
三、结合地质敲定强度等级
软土地质
软土的承载能力低,顶管水泥管易因周边土体的不均匀沉降受到挤压。所以,应选用强度等级较高的水泥管,增强自身结构强度,抵抗变形和破坏。一般来说,强度等级至少要达到C30甚至更高,像C35、C40 ,具体依实际软土特性和工程要求而定。
岩石地层
岩石坚硬,顶管施工时水泥管受到的反作用力大。一方面,在顶进过程中,前端会遭遇岩石的阻力;另一方面,管道周围岩石的挤压也不容忽视。这种情况下,需采用高强度的水泥管,如C40及以上强度等级,并且要保证钢筋配置合理,增强水泥管的韧性和抗冲击能力 。