非開挖夯管工藝對管道及周圍環(huán)境的影響
來源：m.115280.com 發(fā)布時間：2024-03-18
非開挖夯管技術是將待鋪設的鋼管用夯管錘沿設計路線直接夯入地層中，實現(xiàn)非開挖鋪管。夯管錘本質上是一種低頻大沖擊力的氣動沖擊器，由壓縮空氣驅動。那么，它在施工期間對管道和周圍環(huán)境有什么影響呢？
1）地層振動
在每次夯實過程中，沖擊動載荷使管道振動并將其從管道轉移到周圍的土顆粒上。到目前為止，關于夯管引起的振動的研究還很少。
考慮到地層振動，典型的開口夯管類似于相同直徑的氣動管爆炸。因為，在這兩種方法中，設備采用的沖擊頻率相似，土層產(chǎn)生的擠壓相似。在爆管作業(yè)中，隨著振動源距地面距離的增加，地面振動迅速減小。除非距離振動源非常近，否則一般不會對附近的地下物體造成損害。爆管的一般安全距離為:距埋地管道2~3倍管徑，距地面結構8倍管徑。因此，夯管產(chǎn)生的地面振動不會損壞相似距離的物體。需要注意的是，隨著管道直徑和沖擊力的增加，或巖層的存在，可能會在更遠的距離發(fā)生更大的振動。
2）表面擾動
夯管過程中會發(fā)生地表擾動，這是因為在夯管進入地層的過程中沒有排除管內(nèi)的土芯。因此，在施工期間或之后，地面沉降急劇減少了環(huán)形空間。但是，管道上方的路面偶爾會凹陷或凸起。地表擾動的類型和范圍與土壤條件、夯管類型（開放式或封閉式）和管道鋪設深度有關。
在砂質粘土中施工期間，可能會發(fā)生地面沉降或相鄰管道失去支撐，因為施工期間會形成超挖。夯實管道可以加固管道周圍的類似土壤。選擇封閉夯管可以在一定程度上避免地面沉降，但這種方法需要增加夯擊力，這在鋪設大直徑管道時是不現(xiàn)實的。
在夯管過程中，管道在夏季長期承受沖擊載荷。每一次沖擊，沖擊能量都從夯管錘傳遞到管道和土層。因此，除了考慮頂力或減小管道尺寸和彎曲度以保護管道安全外，還應考慮沖擊能量對管道結構和土壓力的影響。
1）地層振動
在每次夯實過程中，沖擊動載荷使管道振動并將其從管道轉移到周圍的土顆粒上。到目前為止，關于夯管引起的振動的研究還很少。
考慮到地層振動，典型的開口夯管類似于相同直徑的氣動管爆炸。因為，在這兩種方法中，設備采用的沖擊頻率相似，土層產(chǎn)生的擠壓相似。在爆管作業(yè)中，隨著振動源距地面距離的增加，地面振動迅速減小。除非距離振動源非常近，否則一般不會對附近的地下物體造成損害。爆管的一般安全距離為:距埋地管道2~3倍管徑，距地面結構8倍管徑。因此，夯管產(chǎn)生的地面振動不會損壞相似距離的物體。需要注意的是，隨著管道直徑和沖擊力的增加，或巖層的存在，可能會在更遠的距離發(fā)生更大的振動。
2）表面擾動
夯管過程中會發(fā)生地表擾動，這是因為在夯管進入地層的過程中沒有排除管內(nèi)的土芯。因此，在施工期間或之后，地面沉降急劇減少了環(huán)形空間。但是，管道上方的路面偶爾會凹陷或凸起。地表擾動的類型和范圍與土壤條件、夯管類型（開放式或封閉式）和管道鋪設深度有關。
在砂質粘土中施工期間，可能會發(fā)生地面沉降或相鄰管道失去支撐，因為施工期間會形成超挖。夯實管道可以加固管道周圍的類似土壤。選擇封閉夯管可以在一定程度上避免地面沉降，但這種方法需要增加夯擊力，這在鋪設大直徑管道時是不現(xiàn)實的。
地面隆起很少發(fā)生，因為超挖是在施工過程中由切割頭形成的。地面有時出現(xiàn)在嚴重超固結土壤或顆粒土壤中，因為這些土壤在受到擾動時會膨脹。
在夯管過程中，管道在夏季長期承受沖擊載荷。每一次沖擊，沖擊能量都從夯管錘傳遞到管道和土層。因此，除了考慮頂力或減小管道尺寸和彎曲度以保護管道安全外，還應考慮沖擊能量對管道結構和土壓力的影響。
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