1、高淳縣淳溪鎮(zhèn)雨水管道工程頂管穿越蕪太公路安全評估報告高淳縣淳溪鎮(zhèn)雨水管道工程頂管穿越蕪太公路安全評估報告北京建達(dá)道橋咨詢有限公司 E1!章安全評估分析E1!章安全評估分析4.1總體評價本工程管道穿越蕪太公路，釆用頂管施工，減小了對道路的影響，方案選擇合理。4.2評估意見1、交叉角度根據(jù)規(guī)范，管道穿越鐵路、公路和河道時，應(yīng)盡量垂直，其夾角應(yīng)接近90,任何情況都不得小于30o本工程管道與蕪太公路夾角為90,交叉角度滿足規(guī)范的要求。2、管道埋深根據(jù)頂管施工技術(shù)及驗收規(guī)范(非開挖技術(shù)協(xié)會，2010)一般情況下，頂管的覆土厚度不小于3m,或者不小于1.5倍的管道外徑，否則應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施。根據(jù)市政工

2、程勘察規(guī)范(CJJ56-94),道路在行車荷載作用下，路面以下將產(chǎn)生顯著的應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)達(dá)到一定深度時，行車荷載引起的附加應(yīng)力與路基土自重所引起的應(yīng)力比值很小時(不超過0.10.2),輪重引起的附加應(yīng)力可以忽略不計，這一深度即為路基工作區(qū)深度。重型汽車路基工作區(qū)深度可達(dá)3.0m左右，管道應(yīng)埋設(shè)在重型汽車路基工作區(qū)之外。根據(jù)委托方提供的資料，蕪太公路沿道路埋設(shè)有多條管道，其中污水管道埋深4.8m,管徑1.2m,其他管道埋深約1.5m。根據(jù)給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程(CECS246-2008)第5.3.2條，空間交叉的管道凈間距，鋼管不宜小于0.5倍管道外徑，且不應(yīng)小于lm：鋼筋混凝土管和玻璃纖維增強(qiáng)

3、塑料夾砂管不宜小于1倍管道外徑，且不應(yīng)小于2m。本工程頂管從污水管道下方通過，釆用鋼筋混凝土管，埋深應(yīng)不小于8.3m(4.8+1.2+0.3+2)o本次頂管釆用DN1000混凝土管道，埋深為7m。綜合以上，本工程頂管埋深不滿足規(guī)范要求，應(yīng)根據(jù)規(guī)范進(jìn)行調(diào)整，管頂覆土應(yīng)不小于8.3m。3、管材根據(jù)給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程(CECS246-2008)第4.3.1條，鋼筋混凝土頂管的混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C50,抗?jié)B等級不應(yīng)低于S8o此外，根據(jù)規(guī)范要求管頂覆土應(yīng)為8.3m,管道的力學(xué)性能應(yīng)滿足要求。4、工作井、接收井尺寸本工程頂管采用鋼筋混凝土管，管徑為1000mm,根據(jù)規(guī)范要求計算管頂覆土深度應(yīng)為8

4、.3mo根據(jù)給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程(CECS246-2008)中，工作井和接收井尺寸的相關(guān)要求計算如下(單位：m)：名稱內(nèi)凈長內(nèi)凈寬底板面埋深備注工作井75.610管道埋深按8.3m接收井3.29.5工作井75.68.7管道埋深按7m接收井3.28.2注：上表中數(shù)據(jù)是根據(jù)管頂覆土8.3m計算本工程開挖深度為7.3m,直徑為5.5m,接受井開挖深度為7.3m,直徑為1.5m,工作井和接收井尺寸、底板面埋深均不滿足規(guī)范要求。支護(hù)形式本工程工作井、接收井較深，施工擬釆用釆用M5.0水泥砂漿砌240標(biāo)準(zhǔn)磚護(hù)壁,本次評估認(rèn)為，該支護(hù)方案不可行，應(yīng)調(diào)整井壁結(jié)構(gòu)形式。結(jié)合實際情況，本工程工作井、接收井可采

5、用SMW工法施工或沉井法。綜合考慮工期要求、井周沉降要求及隔水要求等，推薦釆用SMW工法進(jìn)行施工。5、頂力計算頂管的頂力可按下式計算(亦可采用當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗公式確定):P=f(KrH(l+fg”45。一P,后座反力能滿足頂進(jìn)要求。7、沉降計算穿越施工引起的地面沉降計算方法主要有經(jīng)驗法和解析法。目前工程界常采用Peck提出的地面沉降橫向分布估算公式：X片=岳辭汗叫/25j式中S(x)為地面沉降量(m)：x為離頂管軸線的水平距離(m)；S應(yīng)為管道軸線上方的最大地面沉降量(m)；i為地面沉降槽寬度系數(shù)(m)；也為管道單位長度的土體損失量(m7m),通常釆用挖掘面面積的百分率來估算土體損失的大小，令A(yù)為土

6、體損失白分率,則Vi=nr2non取值根據(jù)管道所處層位的土體性質(zhì)確定，自穩(wěn)性差、易流失的土取大值。1的經(jīng)驗公式為：j=H/(2.5fg(45q/2)式中：H為頂管埋置深度(m)0為土的內(nèi)摩擦角。本工程土層失土率Q取4%,分別按施工方案埋深和按規(guī)范計算要求埋深進(jìn)行計算,結(jié)果如下表：路面沉降量計算結(jié)果管道外徑(m)埋深(m)計算沉降(mm)備注頂管1.275.7頂管1.28.34.1參考給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程(CECS246：2008)規(guī)定“穿越施工造成的公路路面沉降量應(yīng)小于或等于20mm”，穿越處路面沉降滿足要求。8、孔壁穩(wěn)定性驗算管道頂進(jìn)時，孔壁及其附近的力學(xué)平衡受到破壞，如不采取防護(hù)措施，

7、在地層中極易發(fā)生孔壁的垮塌、流失、縮徑，即非開挖水平孔失穩(wěn)破壞，這將嚴(yán)重影響非開挖施工的進(jìn)行（如頂管受阻等），共至可能造成嚴(yán)重的安全事故（如路面塌陷等）。孔壁穩(wěn)定平面應(yīng)力問題示意圖而孔壁巖土的失穩(wěn)破壞是由于成孔后孔壁地層內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化超過了其強(qiáng)度極限所導(dǎo)致的，因此將井壁單元體的應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度指標(biāo)比較可得出孔壁巖土是否發(fā)生失穩(wěn)破壞的結(jié)論。管孔由于長度方向的尺寸通常比橫截面尺寸大得多，因此可將近孔壁某點應(yīng)力問題作為平面應(yīng)力問題（圖3-1）研究。根據(jù)基爾斯公式，鉆孔近孔壁某點單元體應(yīng)力大小如下：由彈性力學(xué)理論，該點主應(yīng)力大小為:1=6；6+護(hù)+記=t+j（l：F）+m+n廠_輕護(hù)二十f師麗nT

8、n式中:t=p(l+A)-2(l-A)cos20；式中：P上覆土層垂直應(yīng)力;幾一鉆孔半徑；【一所求點半徑；0所求點與圓心的連線與垂直軸的夾角;卩一泊松比；T“釆用彈力學(xué)中規(guī)定符號的反號為正。鉆孔孔壁發(fā)生破壞失穩(wěn)的根本原因是孔壁某點單元體最大剪應(yīng)力超過土的極限抗剪強(qiáng)度所致。根據(jù)莫爾-庫倫破壞準(zhǔn)則，也稱土的極限平衡條件。可判斷鉆孔是否發(fā)生破壞坍塌。若:b則孔壁破壞，反之則孔壁穩(wěn)定。孔壁若破壞，將先從孔壁頂部開始破壞，因此本次對孔壁頂部點進(jìn)行穩(wěn)定性分析,則各參數(shù)取值計算如下：Y=1&4kNfm；rQ=r；0=0：p=0.25；c=30kpa,=30計算結(jié)果如下:埋深Po：O3OIf備注mkpakpa

9、kpakpa7138414414648.58.3153458458707根據(jù)計算結(jié)果，。以，本工程頂管孔壁穩(wěn)定性滿足要求:9、安全措施本工程的施工等將會對道路安全造成一定的安全隱患，施工方案中安全措施較為簡略，應(yīng)補(bǔ)充詳盡。參考類似項目經(jīng)驗，施工中主要安全措施如下，可供施工單位參考。（1）工作井、接收井周圍做好硬性圍護(hù)欄，圍擋前后內(nèi)禁止停車，并按規(guī)定設(shè)置警示牌和警示燈；（2）夜間施工時設(shè)置照明，配置適當(dāng)警示標(biāo)志；（3）開挖部位及時開挖、及時恢復(fù)，并采取相應(yīng)措施保證安全；（4）開挖土方不亂拋，集中堆放及時運出；（5）雨前對土體和支護(hù)進(jìn)行檢查，并釆取排水、防護(hù)措施，雨后對土體和支護(hù)進(jìn)行檢查；（6）雨

10、季施工各種車輛機(jī)械不得在開挖基礎(chǔ)邊緣2m內(nèi)行駛、停放；（7）對于危險區(qū)域，應(yīng)樹立標(biāo)識牌、警示牌，并派專人24小時值班，待土建施工結(jié)束回填后，再拆除圉擋。同時，針對鉆進(jìn)過程中可能出現(xiàn)的施工危險也提出應(yīng)對措施:作業(yè)活動危險因素可能導(dǎo)致的事故涉及的相關(guān)方具體控制措施施工管線測量不完善傷人施工人員及群眾準(zhǔn)確測量地下管線布置情況，作好記錄，施工人員清晰管線布置情況后方可施工。未經(jīng)三級技術(shù)交底進(jìn)行施工人員傷害施工人員未三級進(jìn)行技術(shù)交底禁止施工，交底明確后方可施工焊機(jī)電源線破損殘舊，電源線與開關(guān)接觸不良觸電施工人員更新電源線電焊作業(yè)工作間斷時不切斷電源觸電施工人員工作間斷切斷電源雨中進(jìn)行電焊觸電施工人員停止

11、電焊或在有遮雨措施情況下進(jìn)行工作無圖紙、無施工方案施工人員傷害施工人員禁止施工，加強(qiáng)圖紙的索取和方案的編制施工過程在工作坑內(nèi)休息坍塌傷人施工人員禁止在坑內(nèi)停留休息施工用電及接地不規(guī)范觸電施工人員嚴(yán)格執(zhí)行一機(jī)一切閘制并有良好的接地施工時機(jī)械扭力過大傷人施工人員嚴(yán)格按操作規(guī)程執(zhí)行施工現(xiàn)場夜間未設(shè)危險警示燈傷人施工人員設(shè)置警示燈及其他危險標(biāo)志施工范圍的圍蔽不規(guī)范傷人施工人員、群眾按規(guī)范要求進(jìn)行用蔽施工10、場地恢復(fù)（1）回填工作井、接收井頂板施工完畢后上部應(yīng)填土壓實。對地表沾染的土，應(yīng)集中外運后統(tǒng)一處理。（2）地貌恢復(fù)將工作井、接收井周圍隔離物、井場內(nèi)外警示牌、標(biāo)識牌裝車運走；井場內(nèi)施工及生活廢棄物

12、拉運至垃圾場；恢復(fù)原有地貌。11、應(yīng)急預(yù)案施工方案中應(yīng)急預(yù)案較簡略，應(yīng)針對施工中可能發(fā)生的各種意外，制定詳盡的應(yīng)急預(yù)案。參考類似項目，頂管穿越施工主要安全防范重點為：施工過程中的路面沉降、塌陷事故、地下管線破壞、交通事故等，對應(yīng)應(yīng)急預(yù)案如下：（1）工作井、接收井基坑施工SMW工法樁所用材料應(yīng)加強(qiáng)檢測，嚴(yán)格按照規(guī)范施工，從源頭上把好質(zhì)量關(guān)；基坑開挖時應(yīng)注意監(jiān)測地下水位、支護(hù)及周邊沉降，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即處理。（2）頂管時路面沉降、塌陷選用優(yōu)質(zhì)管材，加強(qiáng)材料檢測，嚴(yán)格按照規(guī)范施工，從源頭上把好質(zhì)量關(guān)；事先與交警、路政部門溝通，確定臨時應(yīng)急路線，一旦發(fā)生事故可從應(yīng)急道路繞行；施工過程中，確實做好潤滑減

13、阻，根據(jù)地面變化和地下水位情況等因素及時調(diào)整壓力和潤滑漿量；委托第三方監(jiān)測單位對拉管施工穿越道路進(jìn)行沉降監(jiān)測。第三方監(jiān)測在保證公路的運行安全情況下進(jìn)行，在施工前和施工時進(jìn)行監(jiān)測；如發(fā)現(xiàn)路面沉降超出預(yù)警值時應(yīng)立即停止作業(yè)，立即找出原因，及時調(diào)整方案并采取相應(yīng)措施，待沉降得到控制后才可繼續(xù)施工；若路面沉降無法控制，立即停止作業(yè)進(jìn)行注漿工作進(jìn)行加固土體，地面注漿材料采用純水泥漿，注漿壓力0.5l.OMpa,土體加固深度為8.Om,并邀請相關(guān)專家進(jìn)行方案調(diào)整，確保路面的安全；若路面塌陷，立即停止施工并上報路政、交警部門，用彩鋼圍檔板封閉塌陷部位路面，進(jìn)行道路封閉或?qū)胁⒃O(shè)置警示標(biāo)牌，并派專人指揮交通，

14、利用事先確定的應(yīng)急路線繞行。夜間，在圍板處設(shè)置警示紅燈、照明燈；塌陷段視情況，采用挖除重新填筑路基路面或鉆孔灌注1:2.5細(xì)砂水泥處理，處理后拆除圍檔，恢復(fù)交通。（2）頂管時地下管線破壞在拉管施工前與各相關(guān)部門聯(lián)系，確認(rèn)施工范圍內(nèi)管線位置、埋深等；在確認(rèn)后，及時調(diào)整施工路線和高程，避免與現(xiàn)有管線相交；如在頂管過程中發(fā)現(xiàn)異常情況，及時與各相關(guān)部門聯(lián)系。（3）交通事故主要為防止由于穿越施工作業(yè)導(dǎo)致路面塌陷而發(fā)生的交通事故；在作業(yè)前，由專人與公路產(chǎn)權(quán)單位聯(lián)系進(jìn)行施工期間相關(guān)事宜的溝通，確定臨時應(yīng)急道路，若發(fā)生事故即從應(yīng)急道路繞行；如在穿越路段發(fā)生交通事故或車輛發(fā)生故障，應(yīng)聯(lián)系交警及時拖走事故或故障車輛。以上措施為一般情況下出現(xiàn)事故的應(yīng)對措施，實際施工時可能應(yīng)根據(jù)實際情況隨機(jī)應(yīng)變，釆取合理措施將事故影響降到最低。第五章結(jié)論與建議5.1主要結(jié)論本工程管道穿越蕪太公路，釆用頂管施工，總體方案合理：1、本工程穿越管道與蕪太公路交義角度滿足規(guī)范要求；2、被