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一、非开挖技术简介

目前，地下管线铺设的施工方法主要有开挖与非开挖两种施工方法，开挖施工方法的优点是施工简单、直接施工成本低，适于在宽阔的地表、地面及地面以下不存在任何障碍物(河流、公路、建筑物等)、能够在施工不会影响交通的条件下铺设管线。近来，在城区采用开挖法施工，越来越受到来自政治、经济和环境方面的压力和限制。

非开挖技术施工是指不开挖或只开挖少量作业坑，利用岩土钻掘技术进行铺设、修复、更换各种地下公用设施的施工方法，与开挖施工法相比，它、、成本适中、对环境友善，具有不影响地面建筑、不影响交通、不污染环境等特点，在许多情况下，比开挖法施工的周期短、综合成本低、安全性好。现在，已经作为城市市政施工的主要手段，广泛应用于穿越公路、铁路、建筑物、河流以及在闹市区、古迹保护区、农作物和植被保护区等不允许或不能开挖的条件下进行煤气、电力、电讯、有线电视线路、石油、气、热力、排水等管道的铺设、更换和修复。目前，提倡建立和谐、优美的社会环境及人际关系，更显出这种施工方法的优势，与开挖施工相比，非开挖施工的主要优点主要表现在：

1．可以避免开挖施工对居民正常生活的干扰，避免对交通、环境、周边建筑基础的破坏和不良影响。

2．在开挖施工无法进行或不允许开挖施工的场合(如穿越河流、公路、铁路、建筑物等)，可用非开挖技术从其下方穿越铺设。

3．现代非开挖技术可以高精度地控制地下管线的铺设方向、埋深、并可使管线绕过地下障碍。

非开挖工程技术解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的，它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。

非开挖技术是才开始频繁使用的一个术语，它涉及的是利用少开挖，即工作井与接收井要开挖，以及不开挖，即管道不开挖技术来进行地下管线的铺设或更换，顶管直径DN800—4500。通过工作井把要顶进的管子顶入接收井内，一个工作井内的管子可在地下穿行1500米以上，并且还能曲线穿行，以绕开一些地下管线或障碍物。

它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。特别适用于大中型管径的非开挖铺设。具有经济、，保护环境的综合功能。这种技术的优点是：不开挖地面；不拆迁，不破坏地面建筑物；不破坏环境；不影响管道的段差变形；省时、、安全，综合造价低。

该技术在我国沿海经济发达地区广泛用于城市地下给排水管道、气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。它能穿越公路、铁路、桥梁、高山、河流、海峡和地面任何建筑物。采用该技术施工，能节约一大笔征地拆迁费用、减少对环境污染和道路的堵塞，具有显著的经济效益和社会效益

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）预防措施。

①顶管施工前应对管道通过地带的地质情况认真调查，设置测力装置，指导纠偏。纠偏应按照勤测量、勤纠偏、小量纠的操作方法进行。

②采用同种规格的液压千斤顶，使其顶力、行程、速度一致，保持顶力合力线与管道中心线相重合。

③加强顶管后背施工质量的控制，后背不发生位移，并应使后背平整，以保证顶进设备的安装精度。

④顶进过程中应随时绘制顶进曲线，指导顶进纠偏工作。

2、地面沉降与隆起

顶管施工过程中或施工后，在管道轴线两侧范围内发生地面沉降或隆起，使管道周围建筑物和道路交通及管道等公用设施受到影响，甚至危及到正常使用和安全。

（1）原因分析。

①掘进机正面土压失衡引起的沉降与隆起。从土压平衡掘进机的原理来说，当掘进机通过充分的切削和搅拌，在进土仓内形成具有较大塑性和流动性的土体。当正面的土压控制在被动土压和主动土压之间时，地面才会下陷或隆起。实际上由于土质变化较大，完全按理论计算进行控制往往有较大差异，不能正确把握，造成土压失衡引起沉降。另外，由于有些土压平衡掘进机对土的适应性不够，如刀盘切削面积过小，推进速度或螺旋输送机转速不能调整，使得土压控制不利或不便，造成土压失

1、管道轴线偏差过大

管道顶进轴线与设计轴线偏差过大，使管道发生弯曲，甚至造成管节损坏，接口渗漏。

　（1）原因分析。

①地层正面阻力不均匀，使工具管受力不均匀，形成导向偏差。

②顶管后背发生位移或不平整，使顶力合力线偏移。

　　③千斤顶不同步，或千斤顶问顶力相差较大，或安装精度不够，造成顶力合力线偏差。

（2）预防措施。

①顶管施工前应对管道通过地带的地质情况认真调查，设置测力装置，指导纠偏。纠偏应按照勤测量、勤纠偏、小量纠的操作方法进行。

②采用同种规格的液压千斤顶，使其顶力、行程、速度一致，保持顶力合力线与管道中心线相重合。

③加强顶管后背施工质量的控制，后背不发生位移，并应使后背平整，以保证顶进设备的安装精度。

④顶进过程中应随时绘制顶进曲线，指导顶进纠偏工作。

2、地面沉降与隆起

顶管施工过程中或施工后，在管道轴线两侧范围内发生地面沉降或隆起，使管道周围建筑物和道路交通及管道等公用设施受到影响，甚至危及到正常使用和安全。

　（1）原因分析。

①掘进机正面土压失衡引起的沉降与隆起。从土压平衡掘进机的原理来说，当掘进机通过充分的切削和搅拌，在进土仓内形成具有较大塑性和流动性的土体。当正面的土压控制在被动土压和主动土压之间时，地面才会下陷或隆起。实际上由于土质变化较大，完全按理论计算进行控制往往有较大差异，不能正确把握，造成土压失衡引起沉降。另外，由于有些土压平衡掘进机对土的适应性不够，如刀盘切削面积过小，推进速度或螺旋输送机转速不能调整，使得土压控制不利或不便，造成土压失稳引起沉降与隆起。

②管道外周空隙引起的沉降与隆起。管道外周空隙是由掘进机纠偏或曲线推进造成的，因为在纠偏和曲线推进时形成的管道截面面积大于管道截面，其空隙由周边土体填充而引起沉降。现在一般顶管都采用触变泥浆减摩技术，掘进机外径较管道外径大2～3mm，以便形成浆套，若注浆不及时就会引起沉降。

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