1、管道失稳预防和纠正措施1管道失稳原理管道失稳是顶管施工中特别是长距离管道纠偏过程中容易发生的问题。它是指与工具管的轴线与设计管道轴线偏差逐渐增加,最终造成管道失去控制的现象。在未发生偏移时中管道受到的土压力理论上是相等的 ,即F1=F2,同时顶进推力没有侧向分力,而发生偏移时管道两侧所受土压力发生明显变化。一方面管道所受的侧压力 F1与F2 不再相等 ,则顶进推力F3产生侧向分力,当侧向分力增加到一定程度,管道有可能开始失稳。失稳后管道轴线曲率增大,从而造成侧向力进一步增加,这样就形成了管道曲率增加与侧向分力之间的反复循环 ,如果不及时得到纠正,则管道轴线严重偏移设计方向。2管道失稳原因分析2
2、.1地质条件影响从失稳原理分析可以看出,管道周围土体承载力和土压力对于管道施工至关重要,因为顶进过程中难免发生轴线偏移现象。如果管道周围的土体能够提供较大的作用反力 ,则管道不易发生较大偏移和失稳;如果周围土体属于软弱土质或不均匀土质,则管道很容易因周围平衡侧向分力的承 载能力不足造成失稳。同时,管道上方的覆盖层过薄也很容易因管顶土压力不足造成失稳,最常见的是管道轴线向上弯曲和管道中间鼓肚现象。2.2施工质量影响 根据管道曲率与侧向分力之间的恶性循环关系很容易知道,如果因为顶管施工纠偏或纠扭不及时和不到位造成偏移量增大,将导致管道失稳。2.3顶管设备原因顶管设备在顶进过程中如果出现与管道联结不
3、稳固或者刚度不足,都有可能造成管道失稳。3管道失稳预防和纠正措施3.1改善地质条件,为顶管施工创造有利条件。在顶管施工中的基底处理常采取的措施包括:采用超前钻孔或超前地质预报确定前方地质情况,对于不良地质地段采取预加固措施,其中承载力过低地段、土体软硬不均匀地段、覆盖层过薄地段或地面有建筑物对管道施工造成压力的地段,可以采用预注浆、锚杆、管棚等加固,为顶管施工创造稳定、均匀的地质条件。3.2严格控制施工质量,提高管道纠偏效果。管道轴线偏移是造成管道失稳的重要原因之一 ,因此在施工中应把控制管道轴线偏移作为顶管技术的核心内容 ,要尽量减少轴线偏差。同时,在管道轴线发生偏离时,认真执行管道纠偏的有关原则,及早纠偏。同时注意对顶管设备的检查,加强管道联结刚度。