非開挖夯管工藝對管道及周圍環(huán)境的影響
來源：taoyuec.cn 發(fā)布時間：2024-03-18
非開挖夯管技術(shù)是將待鋪設(shè)的鋼管用夯管錘沿設(shè)計路線直接夯入地層中，實現(xiàn)非開挖鋪管。夯管錘本質(zhì)上是一種低頻大沖擊力的氣動沖擊器，由壓縮空氣驅(qū)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(zhuǎn)移到周圍的土顆粒上。到目前為止，關(guān)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(shè)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(jié)構(gòu)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(yuǎn)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(jìn)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(shè)深度有關(guān)。
在砂質(zhì)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(shè)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(yán)重超固結(jié)土壤或顆粒土壤中，因為這些土壤在受到擾動時會膨脹。
3）對管道影響
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(hù)管道安全外，還應(yīng)考慮沖擊能量對管道結(jié)構(gòu)和土壓力的影響。
