顶管施工顶进阻力影响因素及其减阻措施

       顶管施工中顶进力是指在施工中推进整个管道系统和相关机械设备向前运动的力，需要克服顶进中的各种阻力和外界因素影响。顶进力由管道设备与周围土体的摩阻力和顶管机前端的迎面阻力组成。在多个顶管施工工程中，常常因为对影响顶进阻力的因素重视不够，使本来单方向顶进可以完成的单元段不能顺利完成，被迫改为双向对顶，增加工作坑，既增加了成本又浪费了时间。下面，德炫小编为大家分析一下顶管施工顶进阻力影响因素及其减阻措施吧。

　　土层稳定性是决定顶进阻力大小的基本条件。当土层稳定时，土体具有一定的抗剪强度，顶管掘进时管顶上部形成稳定的平衡弧面，使作用于管顶上方的竖向土压力很小。即使平衡弧面破坏后，在管顶以上土体下沉时，其抗剪强度发生作用而将作用于管顶上的土体也可限定在一定高度的范围内。因此，当覆土深度大于限定高度时，则此高度以上的土体重不由管道承担，这样就大大降低了顶进时的摩阻力。若土层为不稳定土，抗剪强度没有或很小，就没有稳定土所具有的减荷作用。

　　土体的稳定性受水影响很大，物理力学性质很好的土体在地表渗水和地下水的作用下，其原来的联接结构会被破坏，导致稳定性很差。很多时候，顶管层位的土层都在地下水位以下，即使采取了降水措施，土的含水量也比较大。这样，土层的稳定性较差，顶管施工时顶进阻力也就较大。

　　顶进管道的直径决定管道和周围土层接触面的大小，也就直接影响到管道和周围土体间的摩擦力。顶进管道质量大小是影响管道和周围土体接触面间垂直压力大小的因素之一，对管道和周围土体间摩擦力的大小也起到很大的影响。

　　顶进阻力的计算都是在按设计轨迹顶进时的理论数据，而实际操作过程人为因素的影响很大，顶进方法的选择和操作工人的熟练程度都直接影响到顶进阻力的大小。纠偏是在顶管过程中不可避免的经常性操作内容，每一纠偏过程都相当于增加了土压力，亦即增加了顶进阻力。有经验操作熟练的工人掘进的管线轨迹是直线型的，稍有偏差时就会及时纠偏，这样顶进阻力和理论计算不会有很大差别；反之，操作工人不熟练，施工没有经验，顶进的管线轨迹是折线型的，这样一来顶进阻力会大大增加。

　　后靠背是将顶管的顶力传递给后背土体的墙体结构。当顶进开始时，首先将后背墙与后背土体间的空隙与后背墙垫块间的空隙压缩，待这些孔隙密合后，在顶力的作用下后背土体将产生弹性形变。由于孔隙密合和土体的弹性形变，将使后背墙产生位移，其值在0.5~2.0am之间是正常的。当顶力逐渐增大，后背土体将产生被动土压力，被动土压力小于顶力时，后背墙变形和位移将加大。这种情况下容易引起轨道中心线和顶管中心线不在同一条直线上，进而使顶力增大，并且很容易顶破管道。

　　千斤顶位置固定不好，或是双顶顶进时两个千斤顶顶进速度不一致，也会引起顶管轨迹偏差，进而形成对角荷载，造成顶进阻力增加。

　　管子和土层间的摩擦系数是影响顶力值的重要因素，当管子和土层间的法向应力确定时，摩擦系数就直接决定顶进阻力值的大小。通过采取减阻措施可以改变摩擦系数值的大小，从而改变顶进时的顶进阻力。

　　利用触变泥浆减小管道外壁与其周围土体间的摩擦系数以降低顶进阻力是经常采用的措施。理想的状态是将触变泥浆灌注在管道外壁与其周围土体之间，使触变泥浆在管道周围形成一个封闭的泥浆套。当顶进管道时，将克服管道与土层之间的摩擦力转化为触变泥浆的剪切力，从而达到大幅度降低顶进阻力的效果。

　　以上就是顶管施工顶进阻力影响因素及其减阻措施的相关内容介绍，在顶管施工过程中，要注意顶进阻力大小，尽可能减小顶进阻力，能够更好、更快地实现顶管施工进程。洛阳德炫机械制造生产的顶管机性能优异，质量可靠，顶进速率快，欢迎有需要的客户致电咨询。