顶进中挖土,无论在管前方,还是管周围,都超出了规定的长度及范围,形成掏土超挖现象。
(一)原因分析
1)管节顶进阻力,是由工作面前壁阻力和管外壁摩擦力所组成。当不适宜的多掏挖,造成超挖过量时,虽减小了阻力,但却引起管道中心或高程的较大偏差。
2)当通过比较好挖的软土层时,因未严格按勤挖勤顶的原则操作,也易造成超挖。
3)在工作面内遇有木桩、树根、块石、墓穴等地下障碍物,排除后未将空洞填实。
4)当管道顶进发生较大的方向或高程偏差时,由于盲目追求尽快纠偏,采用不当的处理方式或过分不均掏挖土,也易在管周局部造成超挖。
(二)危害
1)在粉砂、砂砾类土中,易发生掏挖工作面的坍塌,造成管顶以上大量土方塌落。同时这种严重超挖造成大量土方塌落对操作者的人身安全构成威胁。
2)其他较好土质的严重超挖,如果不注浆或注浆不彻底,也会造成地面陷落,危及地面构筑物及人身安全;对操作者仍会造成安全事故。
3)管道下面135°的超挖,易发生中心线以及高程出现较大偏差,酿成质量事故。
4)在顶管上方或左上方右上方遇有燃气、热力、上水等压力管道时,对管顶和管周超挖充填不实,造成地面塌陷时,也会危及管顶以上管道的安全。
(三)防治措施
1)掘进人员必须按如下规定进行挖土:管前允许超前掏挖30cm(砂土、粉砂)至50cm(黏土、粉质黏土),管周下135°范围的土层一般情况不得超挖;当穿越铁路或建筑物时,管前掏土不得大于10cm。
2)开动顶镐时,管前挖土人员必须全部进入管内。
3)坚持每顶一镐,对管道中心及高程校测一次,发现偏差,随时纠正。
4)对于已经发生的管周超挖,必须在顶进完成后,从管内钻孔或从地面钻孔,向超挖空隙处进行压浆填充,以防地面或建筑物下沉。
5)对于粉砂和砂砾石地层,应进行加固处理后再顶进。
6)对于排除地下障碍物后,产生的空洞和空隙,必须按下列原则处理:
①对所遇块石、树根、木桩以及顶进纠偏中,所造成的管周空洞,应充填密实后再进行顶进。
②对顶进所遇到的墓穴、古井,当位于管上顶部时,应在地面钻孔灌浆充填,当墓穴、古井位于管底部时,应用砂砾土填实。