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摘要：本文结合北京房山地区吴店供暖所外电源电力管道工程穿越哑巴河工程，对竖井在顶管穿越河道过程中产生的严重下陷问题，进行了系统的补救措施，为类似工程提供了参考依据。
关键词：顶管；竖井；下陷；沉降控制；穿越河道
1.工程概况
吴店供暖所外电源电力管道工程，起点位于北京市房山区良乡吴店供暖所东北侧，工程以吴店供暖所东北侧现状管井为起点，沿长阳路向东先后穿越京周路、京广铁路至长阳一村路口后沿现状道路向北，穿越哑叭河后与现状管井连接，最终沿已设计过路（京良路）隧道与梅花庄变电站连接，工程全长2455米。
本段属于工程电力管线穿越哑叭河段，穿越长度130米；设计管线规格为钢筋混凝土管Φ3000、单根长L=2.5m。穿越哑叭河段，采用机械顶管工艺施工。在桩号2+287和桩号2+417分别设置始发井和接收井各一座。始发井管道埋深11.94m，接收井埋深11.74m，顶管沿0.5%上坡顶进。顶管混凝土强度等级C50，抗渗等级P8，管道埋深8m；本过河顶管工程共设置两座竖井，一座为施工井9.0×6.0m，接收井8.0×6.0m；
图1 现况地面穿越哑叭河位置
在河道两侧设置顶管始发井、接收井各一座；顶管井设计大小为9.0m×6.0m方井，接收井设计大小为8.0m×6.0m方井；采用C25喷射混凝土支护；
管线埋深为8.5米，竖井深度约为12.1米；对顶管基坑进行专家论证。
管道两侧安装电缆支架，间距为1.0m，隧道内设置通长人行步道及接地线。
表1 主要工程量
2.工程地质情况
2.1土质情况
本工程现场地质条件从浅至深如下：
1）人工堆积之杂填土①1层；
2）一般第四纪冲洪积层之粉质粘土-粘质粉土②1层，粉质粘土-重粉质粘土③层；
本次顶管主要穿越土层为一般第四纪冲洪积层之粉质粘土-重粉质粘土③层；
2.2工程地下水情况
本工程岩土工程勘察期间于场区钻孔内10米深度见地下潜水，主要接受大气降水入渗，并以地下径流方式排泄。
根据勘查实测数据，该区实测地下水静止水位主要分三种：上层滞水、潜水、层间水；上层滞水最高地下水位埋深1.9米，潜水埋深6.2～7.2米，层间水埋深8.9～11.7米。
本次顶管主要穿越水位为上层滞水（水位埋深为6.8～7.1m）及层间水（水位埋深为10.5～11.7m）；现场开挖实测水位3.5m。
2.3周边环境及地下管线情况
拟建管线场地沿线穿越哑叭河区域位于村民菜地上，设计图纸中该区域断面图中没有任何地下管线，场地较为开阔；
图2 水文地质剖面图
3.存在问题
3.1当施工进展到47.5m即第19节顶管时，在河床交叉口处竖井突然塌陷。竖井周边沉降量显著，沉降量超过预警值。
图3 整改前的井壁支撑情况
3.2竖井井底涌水量大，并伴有大量泥沙。
3.3问题发生时，施工单位在塌陷部位注浆，但并未达到防止塌陷的理想效果。由于浆液流动扩散性比较大，同时离塌陷部位不远处的降水井管被浆液堵死，井管不能继续抽水，造成井底大量淤水汇集。
4.解决问题对策
4.1对竖井的沉降和水平位移应进行不间断的监测；
4.2对竖井四周雷达探测，以便探明地下空洞的范围，制定相应的处置措施；
4.3降水井不间断抽水，尽可能降低地下水位；
4.4竖井底涌水采取反过滤措施，禁止流沙；
4.5对圈梁加撑加固；
4.6竖井四周塌陷区使用碎石或粗骨料进行回填；
4.7大型设备远离基坑，减少附加荷载。
5.整改后的情况
图4 采取反过滤措施后
5.1派专人对竖井沉降和水平位移进行了不间断监测；
5.2委托第三方探测单位对竖井四周、河堤两岸以及接收井进行了雷达探测。结合雷达监测出现的空洞，对空洞区域进行了注浆加固；
5.3派专人对始发井东侧两口能够使用的降水井（其它降水井，注浆时堵塞了滤管）进行降水作业，最大程度降低地下水位，减少竖井四周的
涌水量；
5.4对涌水量大的孔洞，采取导流管内加滤网进行隔离反过滤；对通过裂缝渗水的地方，采用油麻进行封堵，将泥水进行分离；
5.5对竖井圈梁下增加了盘撑，并将全部角撑改为盘撑，同时增加对撑，通过一系列措施，提高竖井整体稳定性。
图5 竖井采取加固措施后
5.6对竖井四周塌陷区应使用碎石进行了回填，并对塌陷区域进行了注浆加固；
5.7将吊车及其它大型设备远离了基坑，减少了附加荷载。
6.结语
顶管施工技术广泛应用于市政地下管线工程。尤其是在穿越既有河道中，顶管显示出其他施工工艺所不具备的优势。本文结合北京房山地区吴店供暖所外电源电力管道工程穿越哑巴河工程，对竖井在顶管穿越河道过程中产生的严重下陷问题，进行了系统的补救措施，为类似工程提供了参考依据。
参考文献：
[1]蒋文路.顶管工程施工中关键性技术环节的控制.合肥工业大学.2009（04）
[2]鲜涛.油气管道顶管穿越河流风险评价技术研究.西南石油大学.2015（06）
[3]孙刚；韩桃明.穿越河流顶管工程勘察设计工作重点浅析.科技展望.2016（06）
论文作者:蔡有军1,王新霞2,关浩1,赵禹1,陈明1
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/20
标签：竖井论文; 顶管论文; 工程论文; 管线论文; 进行了论文; 粘土论文; 水位论文; 《基层建设》2017年第23期论文;