非開挖夯管工藝對(duì)管道及周圍環(huán)境的影響
來源：m.xqdnf.com 發(fā)布時(shí)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(jì)路線直接夯入地層中，實(shí)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(dòng)沖擊器，由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)。那么，它在施工期間對(duì)管道和周圍環(huán)境有什么影響呢？
1）地層振動(dòng)
在每次夯實(shí)過程中，沖擊動(dòng)載荷使管道振動(dòng)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(dòng)的研究還很少。
考慮到地層振動(dòng)，典型的開口夯管類似于相同直徑的氣動(dòng)管爆炸。因?yàn)?，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(dòng)源距地面距離的增加，地面振動(dòng)迅速減小。除非距離振動(dòng)源非常近，否則一般不會(huì)對(duì)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(dòng)不會(huì)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(huì)在更遠(yuǎn)的距離發(fā)生更大的振動(dòng)。
2）表面擾動(dòng)
夯管過程中會(huì)發(fā)生地表擾動(dòng)，這是因?yàn)樵诤还苓M(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(huì)凹陷或凸起。地表擾動(dòng)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(huì)發(fā)生地面沉降或相鄰管道失去支撐，因?yàn)槭┕て陂g會(huì)形成超挖。夯實(shí)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(shí)是不現(xiàn)實(shí)的。
地面隆起很少發(fā)生，因?yàn)槌谑窃谑┕み^程中由切割頭形成的。地面有時(shí)出現(xiàn)在嚴(yán)重超固結(jié)土壤或顆粒土壤中，因?yàn)檫@些土壤在受到擾動(dòng)時(shí)會(huì)膨脹。
3）對(duì)管道影響
在夯管過程中，管道在夏季長(zhǎng)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(duì)管道結(jié)構(gòu)和土壓力的影響。
