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摘要：
相比于其它的水利工程技術，頂管技術具有成本低的優勢，因此廣泛的應用在各種水利施工當中。本文以某水利工程項目為例進行研究，結合相應的資料，對頂管技術的施工技術要領進行了分析，希冀對水利工程的發展提供一定的幫助。
關鍵詞：
正文：
1引言
城市水利工程的施工對技術要求較高，這主要是因為城市施工不但會受到施工環境的制約，還會受到城市規劃建設的影響。為了達到經濟、高效、高質的目的，城市水利建設施工會使用頂管技術來替換傳統的水利管道施工技術，從而最大程度的提升水利工程的經濟和社會效益。
2.1有利于控制施工成本
隨著市場經濟的快速發展，我國在水利工程建設中的資金投入變得越來越多，但是我國的財政并不寬裕，因此水利工程施工需要注意節約成本，從而提升水利工程的綜合效益。頂管技術的實施，不需要在地面上明開挖，節約了很多的施工量，因此直接控制和降低了工程的施工成本。
2.2有利于降低對周邊居民生活產生的負面影響
傳統的水利施工當中，在進行施工時需要采取地面明開挖的方式，該方法存在著工程量大、施工技術層次低、對城市基礎設施影響大等缺點。常規的水利工程線路途經交通要道時，若直接開挖會對整個交通產生影響。頂管技術在施工時，作為立體的施工技術，不但不需要進行大規模的明開挖，在施工過程中還不需要封鎖交通和拆遷房屋，因此在施工時對城市基礎設施的影響比較小，同時對居民生活產生的影響也比較小，可以明顯的降低城市水利工程施工的壓力。
2.3有利于保護生態環境
傳統的水利工程在進行施工時，需要進行明開挖的施工方式，因此會對城市的生態環境產生嚴重的影響。此外，拆遷和明開挖都會產生大量的建筑垃圾，從而形成固體污染。頂管技術的應用可以有效的避免上述問題的發生，最大程度的降低對生態環境的影響。
3某水利工程頂管技術的應用
3.1工程概況
2016年設計應用案例：某縣城由于歷史的原因，有魚子坡溪(集雨面積5.4km2)穿城而過，上游分偏家坡溪，七里沖溪。由于植被破壞，洪道淤塞，外江水位抬高，城市地勢低加上防洪設施不健全，致使洪澇災害頻繁。自1990年以來，城市幾乎年年都被洪水圍困，僅2011年一年中，洪水共進城四次，城鎮居民深受洪澇水之害，可謂苦不堪言。災情、水情一年比一年加重，嚴重威脅城區人民生命財產安全，制約了城市經濟發展。2011年城市治澇工程審批的設計方案：在偏家坡溪(集雨面積2.0km2)、七里沖溪(集雨面積1.81km2)建土壩蓄水，分別修建偏家坡溢洪道(200年一遇調節后排澇流量16.61m3/s)、七里沖溪溢洪道(200年一遇調節后排澇流量16.97m3/s)，排澇涵閘為鋼筋砼矩形2.8×2.8m,汛期澇水分別排向城外的老溪和通溪，平時通過大壩放水使下游穿城的2.5km魚子坡溪河道。偏家坡溢洪原設計深挖填埋溢洪箱涵，因邊坡穩定要求與兩側已建有民房的安全矛盾，原施工明挖方案實施難度極大，業主擔心原大邊坡開挖方案難以實施。經各方面商議擬調整溢洪涵施工方案。結合工程布置及地質，地形條件。施工變更有兩種方案；方案一：頂管法施工溢洪涵（建議方案）。方案二：管棚法暗挖形式施工溢洪隧洞。
（1）頂管法溢洪涵施工設計
頂管法屬于非開挖方法，在工作坑當中依靠設備產生的頂力來克服土壤和管道之間存在的摩擦力，將管道設計當中的坡度順利頂入土當中，并將取出的土運走。管子頂入土層當中，依靠主頂油缸和管道間等的推力，將挖掘機和工具管推到接收坑內吊起，然后再將管道埋設在這兩者之間。頂管技術可以解決管道埋設給道路產生的堵塞和城市產生的破壞等問題，因此在環境保護等方面顯現出了自身的優勢。對于城市施工而言，頂管技術的使用十分必要，可以帶給城市一個更加美好的環境。近年來，非開挖技術逐漸得到了大家的重視，它主要是通過不開挖或者少開挖的方式進行水利工程的施工。非開挖技術主要是利用鋪設地下管線的方式，來實現水利工程的施工，一般的頂管直徑選擇DN800—4500，利用工作井將管子頂入到土內，可以成功的繞開地下的障礙物或者管線。頂管技術的實施，最主要的就是及時的糾正地下管子延伸過程中產生的偏差現象，尤其是大中型管徑，采取該技術不但可以保護當地的環境，還具有高效、經濟等優勢。頂管技術不開挖，因此對建筑物的破壞性小、對環境污染小等特點，此外該技術具有造價低、省時、安全等優點。頂管技術的上述特點，使其可以應用在天然氣石油管道、地下排水管道等的非開挖施工當中。頂管技術的使用，可以降低施工費用，同時還會降低對環境和交通的影響，因此具有一定的社會和經濟效益。具體本工程管道采用內徑2.6m管壁厚12mm的鋼管作為溢洪道，施工中分三段設四個工作坑共226m，工作坑采用沉井挖法，鋼管使用頂管法施工。由于本段過水面積減小，偏家坡水庫兩百年一遇洪水經計算雍高0.44m，大壩頂部設置防浪墻，高0.6m，寬0.5m，貼瓷磚裝飾。
（2）管棚法+導管注漿加固暗挖形式施工溢洪隧洞。
管棚法施工可以避免隧道開挖引發的圍巖松動或者地表下沉等問題，因此在開挖之前需要在上半斷面的周圍根據設計內容打入相應的后壁鋼管。這樣可以在底層當中設置承載棚，從而提供底層承載力，確保開挖的安全。管棚法主要應用在特殊困難的地方或者軟弱的地層當中，比如塌方體、淺埋大偏壓等圍巖，并對地層變形有嚴格要求的工程。管棚由鋼管和鋼拱架組成。管棚中的鋼管應根據設計當中的規定實施開孔和加工，注意在管內灌注一些水泥砂漿或者水泥漿等位置，從而提升鋼管的強度和剛度。管棚法被用于城市地下鐵道的暗挖施工，在建筑物密集、交通繁忙的城市中心地區．采用明挖法施工地下工程必須拆遷大量的地層管網和地面建筑物，由于人們的環保意識得到了提升，同時國家對環保的重視程度很高，因此施工時需要才起具有環保效果的暗挖施工方案。如以上措施不能保證施工安全，由業主、監理、施工方共同議定增加小導管注漿加固地層措施。小導管注漿加固地層的目的是確保施工時不會產生土體塌方等問題，因此開挖之前必須采取注漿加固、超前支護等措施。在隧道開挖輪廓線之外安設注漿管，并將漿液注入其中，實現止水和加固圍巖的效果，此外小導管的安插還能夠起到超前管棚預支護的作用。小導管可以運用在無粘結的砂層和砂礫石層當中；開挖的土層不可以長期暴露，因此需要先進行支撐，然后再進行開挖；此外，小管注漿還能夠運用在臨時底層的加固當中。近年來，管棚超前支護方法得到了廣泛的應用，可以在軟弱的圍巖當中實施隧道挖掘，該技術最早是一種隧道輔助技術，在軟巖隧道的施工過程中具有重要的意義。預埋超前管棚作為側壁和頂板的支撐，為以后的施工起到了重要的作用，同時管棚技術的使用，具有工期短、施工快等優點，因此在隧道施工過程中具有較好的效果。本工程通過方案比較綜合分析，雖然頂管法和管棚法都存在各自的優點，但是在施工造價方面，頂管設計費用相比于管棚法要少兩百多萬，并且施工時間較短，因此我們最終選擇了頂管施工技術方案。
4結語
綜上所示，隨著頂管技術在城市水利的廣泛應用，在實踐當中取得了良好的經濟和社會效益。但是在使用頂管技術設計之前，需要做好相應的地質勘查工作，同時注意設計方案之間的比較，做好施工安全管理及相應的控制工作，在最大程度上確保頂管技術在城市水利的順利開展。
參考文獻：
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作者:禹錦健 單位:懷化市水利電力勘測設計研究院
