頂管技術(shù)一般應(yīng)用在大口徑壓力管道和重力流的污水工程中，水平定向鉆技術(shù)一般應(yīng)用在小口徑壓力管道和通信、電力管線施工中，其中以非開挖頂管技術(shù)在市政工程建設(shè)中應(yīng)用廣泛。文章主要針對性強、適合于本地區(qū)地質(zhì)情況特點、通過機具構(gòu)造加工簡單、工程造價低廉的擠壓式頂管施工要點進(jìn)行分析。

1 工藝使用條件

非開挖擠壓式頂管工藝適用于標(biāo)準(zhǔn)貫入度小于10，內(nèi)摩擦角φ＜50，含水量大于50%的軟塑、流塑粘性土及軟塑流塑粘性土夾薄層粉砂。

2 工程基本情況

本地區(qū)排污工程頂管管徑為φ900，管材采用鋼承口鋼筋混凝土管，總長度為2km；管線設(shè)計高程所在土層地質(zhì)情況為淺灰黃-灰色，流塑狀，濕度飽和，高壓縮性，成分以粘粉粒為主；結(jié)合周邊環(huán)境、工程條件、地質(zhì)資料、投資情況等并參照以往類似工程經(jīng)驗，經(jīng)過詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，確定采用非開挖擠壓式頂管頂進(jìn)技術(shù)。

3 基本工作步驟和頂力的計算

為使工程方案科學(xué)、可靠、經(jīng)濟(jì)，首先根據(jù)頂管工作井后靠土體的穩(wěn)定性、管道頂進(jìn)的頂力、管材可承受頂力和其它施工因素等（如通風(fēng)、照明、排土、安全措施等）確定井距（即一次頂進(jìn)的距離）；工作井后靠土體的穩(wěn)定性、管材可承受頂力的計算較為成熟，這里不再贅述。其中頂管頂力的計算是項目成功與否的關(guān)鍵，由于不同工程地質(zhì)情況和施工工藝都不盡相同，故采用的計算公式和得到的計算結(jié)果差異大；而按照規(guī)范提供的計算公式得到的結(jié)果往往安全系數(shù)偏大，不僅不符本地區(qū)的實際情況，而且會造成工程投資的巨大浪費。

在頂管工程中頂力的計算是極其關(guān)鍵的，既要保證一定的安全度，又不能無控制的放大頂力導(dǎo)致造價急劇上升。根據(jù)多年來我們在頂管工程中的頂力實測結(jié)果，結(jié)合相關(guān)相臨各地的經(jīng)驗公式和理論研究，總結(jié)了一條符合本地區(qū)特點地方經(jīng)驗公式：

P=P1+P2（適合于淤泥質(zhì)土層中擠壓頂進(jìn)施工）

P1=αCu（-6.9lgβ/100+π/3）

P1——迎面阻力（kN）

α——頂進(jìn)過程中，土粘聚力的下降值，取1～0.45

Cu——土的粘聚力（kPa）

β——進(jìn)土開口率

P2=fsL

P2——管周摩阻力（kN）

fs——管周摩阻，取3.5～7.0kN/M2

L——一次頂進(jìn)的距離

4工程應(yīng)用情況

（1）利用上述公式的計算結(jié)果，確定一次頂進(jìn)長度不大于90m；按照計算頂力再進(jìn)行工作井、接收井的設(shè)計，頂管工作井采用鋼筋混凝土矩形沉井，平面尺寸為2.6×4.2m（凈尺寸），壁厚875px；圓形接收井為直徑2.0m（凈尺寸），壁厚625px。

（2）工作井和接收井尺寸與一般機械頂管相比尺寸大大的縮小，這得益于擠壓式頂管工藝采用的頂頭和頂進(jìn)設(shè)備尺寸（千斤頂）都較短；特別是機頭擯棄了一般機械頂管機頭繁重的設(shè)備，減輕了自重，防止了出洞時的“磕頭”現(xiàn)象；

（3）靠頂頭工具管開口率的控制來使頂管迎面阻力介于主動土壓力和被動土壓力間，確保了迎面土體的穩(wěn)定；開口率的確定依賴于排土率，一般在保證排土率在95%～100%時，可以認(rèn)定它的頂頭工具管的開口率應(yīng)在20%～30%，像φ900管開口斷面應(yīng)在φ500～φ600之間，才能使地面地下的建筑物、構(gòu)筑物和管線不遭其破壞。

（4）在這個工程的施工過程中，我們進(jìn)行了現(xiàn)場頂力實測，結(jié)果為1012.6KN，而計算頂力為1830.8KN，安全系數(shù)在1.8左右，表明安全可靠性高。

（5）管線的高程控制和軸線偏差控制均在允許范圍內(nèi)，完全能夠滿足工藝的設(shè)計要求。

（6）在滿足質(zhì)量要求的前提下，根據(jù)已完成工程的資料統(tǒng)計，非開挖擠壓式頂管工藝綜合單位造價是一般機械頂管工藝的50-65%；與普通大開挖施工相比，直接施工費用較高，但綜合造價大體相當(dāng)，部分工程更為經(jīng)濟(jì)，這主要是因為該地區(qū)土地資源極度緊張，政策處理相對困難。