在各類地下管道工程中,頂管水泥管的使用廣泛。而地質條件復雜多樣,從松軟的淤泥質土到堅硬的巖石層,從高地下水位區域到干旱地帶,不同的地質情況對頂管水泥管的規格與強度等級有著不同要求。精準選擇合適的頂管水泥管,是保障工程順利進行與長期穩定運行的關鍵。
一、地質條件評估是首要任務
在選擇頂管水泥管之前,必須對施工場地的地質條件進行全面、細致的勘察評估。運用地質勘探技術,如鉆探、物探等,獲取詳細的地質資料。了解土壤類別,是砂土、黏土還是粉質土等;測定地下水位的高低及變化情況;分析巖石的特性,包括硬度、完整性等。例如在沿海地區,多為軟土地基且地下水位高,土壤的承載能力較低,還可能受到海水侵蝕影響;而在山區,巖石地層較多,頂管施工時需考慮巖石的抗壓強度和開挖難度。
二、依據地質確定水泥管規格
管徑選擇
根據流體流量與地質條件綜合確定。如果是排水工程,流量大時需較大管徑來保證排水暢通。在軟土地質中,管徑過大可能因土壤支撐不足導致管道下沉變形,所以要在滿足流量需求前提下,選擇適中管徑并配合相應的基礎加固措施。比如在城市污水排放工程,流量預估較大,但遇到軟土地基,就需謹慎核算,在保證排水能力的同時,避免管徑過大帶來的穩定性問題 。
管壁厚度
在高地下水位地區,水泥管受地下水浮力和側壓力影響,管壁需有足夠厚度來抵抗。對于巖石地層,頂管過程中巖石對管壁的摩擦力和擠壓力大,更要增加管壁厚度。如穿越堅硬砂巖地層的頂管工程,要選用管壁較厚的水泥管,增強其抗壓和抗磨損能力。
三、結合地質敲定強度等級
軟土地質
軟土的承載能力低,頂管水泥管易因周邊土體的不均勻沉降受到擠壓。所以,應選用強度等級較高的水泥管,增強自身結構強度,抵抗變形和破壞。一般來說,強度等級至少要達到C30甚至更高,像C35、C40 ,具體依實際軟土特性和工程要求而定。
巖石地層
巖石堅硬,頂管施工時水泥管受到的反作用力大。一方面,在頂進過程中,前端會遭遇巖石的阻力;另一方面,管道周圍巖石的擠壓也不容忽視。這種情況下,需采用高強度的水泥管,如C40及以上強度等級,并且要保證鋼筋配置合理,增強水泥管的韌性和抗沖擊能力 。
不同地質條件下選擇頂管水泥管的規格與強度等級,要綜合考慮地質情況、工程需求等多方面因素。只有精準選擇,才能讓頂管水泥管在各類復雜地質條件下穩定運行,確保地下管道工程的質量與安全。