**管施工方案_平凉**管_华伟建设

**管工作井通常设计为钢筋混凝土沉井陕西华伟建设

**管工作井通常设计为钢筋混凝土沉井 陕西华伟建设

摘要：

利用有限元方法， 对圆形**管工作井的井壁压力作了计算分析， 计算结果表明， 与目前工程设计中采用的简化方法相比， 能更确切地反映工作井井壁的受力情况。

1、 引言

目前城市建设*量采用**管法无开挖敷设管线施工技术，整个建设过程包括**管工作井、**管接收井制作安装及管道**进敷设。

其中，**管工作井通常设计为钢筋混凝土沉井，在工作时，井壁要承受数百吨的水平工作压力。

怎样保证工作井的结构安全， 是每一个结构设计人员关心的问题。

在进行**管工作井内力分析时，难点在于确定井壁与土体接触处的反力分布。

**管工作井承受**力时，井壁受力，然后传递给土体，土体产生的反力反作用于井壁，**管法施工，井壁与土体的变形一致，共同作用相互影响，土体的非线性特征，构成了共同作用问题的复杂性。

目前，在工程设计中首先对土体与井壁的反力分布作出各种假设，在此基础上取沉井为独立体，进行结构内力计算。不同的假设得出不同的结果，平凉**管，至今尚无成熟的方法。

为此研究**管工作井在土体中的受力特性，分析井壁与土体的相互作用，对完善设计和计算方法具有重要的理论意义和工程实践价值。

本文以一个内径为8m，埋深为10m的圆形工作井为例，运用AN SYS 有限元软件，模拟工作井受F =3000 kN 时的工作条件，得出了作用于井壁的土体反力分布曲线等计算结果。其结果对于同类工程有一定的参考作用。

2、 有限元模型

为探索井壁的反力分布，我们尝试用有限元分析方法，来模拟工作井的受力条件。这是一个空间分析问题，根据工作井结构的对称性，取半个井体结构及周围的土体来分析。

该模型依据结构的材料和受力特性可以分为三个区域。这三个区域分别为钢筋混凝土工作井体、工作井与土接触区及周边土体计算区。这三个区域受力时所引起的受力变形特征各不相同。

因此根据其不同的受力特征采用不同的计算模型。

对于钢筋混凝土井体结构，由于在使用和施工过程*多处于弹性范围内，故采用弹性本构模型；位于接触区域内的土体可能因承受较大的作用力而发生拉裂或剪切破坏，采用面- 面剪切单元。

在计算范围内的土体本构模型采用杜拉克—普拉格(DRU CKER - PRA GER ) 弹塑性模型，屈服表达式见式(1)～ (3)。

式中：

I1、J2 分别为应力张量不变量和应力偏张量*二不变量；

c、U分别为土的粘聚力和内摩擦角。用有限元方法模拟**管工作井的受力过程，

首先是确定计算范围，然后将计算范围内的土体、井壁等实体用有限元网格离散，土体周边为滚动约束，约束边至沉井结构外轮廊的距离为沉井直径的3 倍左右。

计算过程中，假定周边土体是各向同性、连续的弹塑性材料。

陕西华伟建设有限公司，承接PE管、水泥管、钢管等各种口径的管道**管工程。自来水、污水、雨水、

电力、石油管道，以及公路、铁路、水利、给排水等**管工程。经营范围包括水平定向钻、泥水平衡、人工掏管、管道修复等专业的非开挖工程。

公司是以非开挖地下管线铺设为主业，从事各种管道铺设、维护的企业。拥有自己的施工队伍，可为客户提供优质服务，陕西华伟建设以优质的服务承若（非特殊原因），300公里范围内，做到3个24小时，即24小时内看工地，24小时内报价，签合同后24小时内设备到场。业务服务区域：陕西及西北五省等区域。欢迎来电来函交流与合作。

华伟建设拥有**总承包二级资质；石油化工总承包三级资质；安全生产许可证；质量、服务单位诚信认证证书；重合同守信用认证证书；质量管理体系认证证书；环境管理体系认证证书；职业健康管理体系认证证书等。荣获优质**管工程奖；陕西省质量信得过企业证书；守合同重信用企业证书；质量、服务、信誉AAA企业证书等等。

上篇介绍了深圳宝安大道次高压燃气管道穿越新沙路的**管作业井的支护设计和施工方法，本周对基坑支护施工效果评述技术经济比较。

4. 基坑支护施工效果评述

在地层中存在较厚淤泥及砂层且地下水丰富等不良地质条件下，开挖基坑、作业井、挖孔桩等地下洞室工程，关键处理技术是止水防渗和**前支护，若处理不当。在施工过程中很*发生基坑或其他洞室工程塌方、地面沉陷等造成财产或工程事故。

新沙路**管作业井由于采用了微型桩+止水桩作为**前支护加同的处理措施。在随后的作业井土方开挖及衬砌施工过程中进行得很顺利。

无论在淤泥还是在砂层中，开挖外径达到7.2m（每节土方量40.7m3）的圆形工作井。可容8个工人4个作业班组同时作业，每天能顺利开挖深度1m、并浇筑一节 护臂。由于有了微型桩+止水桩的**前支护和其良好的止水、固砂支护效果，即便在淤泥和流砂层中开挖土方。井下作业的工人都觉得很安全。

5. 技术经济比较

新沙路**管作业井支护工程原设计图的支护方式是：

首先在外围采用人工挖孔桩护臂方式开挖，护臂厚度350mm。开挖完成后再在内圈浇筑厚度为 450mm的钢筋混凝土衬砌。工程造价预算：4个**管作业井造价合计142.47万元。

工程经过招投标后。一家中标的岩土工程施工单位进场施工前。在2#工作井位处进行**前钻。发现地层中存在上述的淤泥、流砂、且地下水大等不良地质条件。按原设计的施工图开挖作业 井很不安全，后经过几次会议协调，决定采用微型 桩+止水桩+护臂的支护方式。

即首先施工微型桩+ 止水桩。替代原设计的挖孔桩护臂。然后再开挖，浇筑护臂，由于有了微型桩的**前支护，内圈的衬砌厚度减少到350mm。其工程造价省了：作业井深度、内径等尺寸与原设计一致。

岩土工程施工单位承诺：愿以不**过总造价89.21万元完成4个作业井支护工程，**管工程，与原造价相比下降37.4％。扣除施工单位自愿按一定比例下浮中标价等因素。微型桩施工的简单易 行、造价低廉、经济实用是显而易见的。

6. 结束语

微型桩是由意大利的F.Lizzi提出的，后来逐步推广到整个欧洲和北美洲。其主要特点有：施工机具小，适用于狭窄的施工作业区；对土层适应性强；施工振动、噪音小，桩位布置形式灵活。我国于1981年开始研究。

目前，微型桩主要应用于以下几个方面：

1）建筑物增层及改造；

2）地基不均匀沉降事故中的基础托换；

3）岸（基坑）边及地下洞室土方建筑物的基础托换。

本文谓之为一种新颖的**管作业井支护方法，是因为微型桩用于**管坑的支护方面的报道还不多见。微型桩甚至还没有列入我国的桩基础规范。本工程难点是地质条件较复杂，地下水大，存在流砂、淤泥等不良地质条件，施工场地狭窄，大型机械不宜进场施工。

微型桩的使用成功的解决了上述难题，与原设计采用的支护方法相比，施工更简单，开挖的安全性更好，工期更短，造价更省。

深圳燃气高压管网工程建设即将展开，管网建设会遇到大量**管穿越工程，对于工程地质条件复杂地段采用本文所述的施工方法与沉井相比，其经济效益是十分显著的。

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定向水平钻进在排水管道施工中应用的注意事项

1、在施工中如遇到交通拥挤或者建筑物较多的地段，应做好对施工坑口的防护工作，一方面这样可以保证施工坑口的安全，防止出现车辆干扰，一方面也是为了降低对周围居民与交通的干扰。

同时也方便了对管道铺设后的安全性检查。

2、铺设中应先铺设支线管道，并保证主管道在下支管道在上。

主干管道和支线管道都利用水平定向开挖的技术，**管施工方案，应先对支线管道进行开挖，这样可以降低污水漏失的数量，也可方便后期对检查井的施工。

3、检查井的设置。

非开挖的水平定向钻进技术因为其优势可以替代传统的大范围的管道施工，所以在长距离的排水工程中其工期短干扰小的优势被体现，

这就使得其在排水工程中的应用逐步推广，但是一次性铺设管道的距离长也会影响检查井的设置，这是一个关系到日后维护的重要问题，在施工中也引起了重视。

在应用中有两种做法：一种是铺设好管道后进行天窗作业完成检查井的施工，开挖到达深度后即可检查主管道铺设的情况；一种是先进行检查井的施工，在规划线路上选择位置设置混凝土井，然后进行定向钻进，实施管道铺设。

这两种方式在实际的应用中差异不大，可以根据施工的地质差异而进行灵活选择，如在地下水位较高的地方，检查井深较大，此时可以先开挖然后将预制的检查井沉入其中，这样可以防止工作井坍塌，减少后期维护的成本。

所以两者方式需要进行合理的选择，才能保证工程质量。

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