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圆砾层中定向拖拉牵引管施工变形控制技术

汇报人：

2024-01-07

contents

目录

引言

圆砾层地质特性分析

定向拖拉牵引管施工技术

施工变形监测与预警技术

施工变形控制策略与实践

结论与展望

01

引言

定向拖拉牵引管施工

01

是一种在地下工程中广泛应用的非开挖技术，具有施工效率高、对环境影响小等优点。

圆砾层地质条件

02

圆砾层是一种由砾石、卵石等粗粒土组成的地质层，具有渗透性强、承载力高等特点，但同时也给定向拖拉牵引管施工带来了很大的挑战。

变形控制的重要性

03

在圆砾层中进行定向拖拉牵引管施工时，管道的变形控制是确保施工质量和安全的关键因素。通过有效的变形控制技术，可以减小管道在施工过程中的变形量，保证管道的准确性和稳定性。

研究目的：通过对圆砾层中定向拖拉牵引管施工变形控制技术的研究，提出有效的变形控制方法和措施，为类似工程提供技术指导和参考。

研究内容

分析圆砾层地质条件对定向拖拉牵引管施工的影响；

研究定向拖拉牵引管在圆砾层中的受力特性和变形规律；

提出针对圆砾层的定向拖拉牵引管施工变形控制技术和方法；

通过数值模拟和现场试验验证所提出技术的有效性和可行性。

02

圆砾层地质特性分析

由粒径大于2mm的圆形或次圆形砾石组成，含量大于30%且粒径大于砂粒组含量的土层。

圆砾层定义

根据砾石粒径、含量及排列方式等因素，可分为漂石、卵石、碎石、角砾等类型。

圆砾层分类

圆砾层密度较大，孔隙度较小，透水性较强。

密度与孔隙度

圆砾层具有较高的压缩性和较低的变形模量，受力后易产生压缩变形。

压缩性与变形模量

圆砾层具有较高的强度和稳定性，但受水的影响较大，遇水易软化。

强度与稳定性

圆砾层透水性较强，在地下水流作用下易发生渗透变形，如管涌、流土等。

渗透变形

在地震等动力作用下，饱和的圆砾层可能发生液化现象，导致地基承载力降低。

液化问题

圆砾层边坡在降雨、地震等因素作用下可能发生失稳现象，需采取相应的支护措施。

边坡稳定

03

定向拖拉牵引管施工技术

利用定向钻机在圆砾层中进行导向钻孔，然后通过牵引设备将管道沿导向孔拖拉至预定位置，实现非开挖铺设管道的目的。

地质勘察→导向孔施工→扩孔→管道连接与试压→牵引管道→注浆加固→质量检测。

施工流程

施工原理

关键设备

定向钻机、泥浆泵、钻具、测控系统等。

技术参数

钻机的扭矩、推拉力、钻杆规格、泥浆性能（粘度、密度、失水量等）、导向精度等。

优点

减少开挖量，降低对周围环境和交通的影响；施工精度高，可穿越复杂地层；缩短工期，提高经济效益。

缺点

对施工设备和技术要求较高；在硬岩等困难地层中施工难度较大；可能产生地面变形和环境污染等问题。

04

施工变形监测与预警技术

选择高精度、高稳定性的测量仪器，如全站仪、水准仪等，进行定期或连续的监测。

监测方法

在圆砾层中合理布置监测点，考虑地质条件、管道走向、施工影响等因素，确保监测数据的有效性和代表性。

布点原则

数据采集

使用自动化或半自动化的数据采集系统，确保数据的准确性和实时性。

数据传输

采用有线或无线传输方式，将监测数据实时传输至数据中心进行处理和分析。

数据处理

运用专业的数据处理软件，对监测数据进行整理、分析、建模等处理，提取变形特征和趋势。

03

02

01

05

施工变形控制策略与实践

在施工前进行详细的地质勘察，了解圆砾层的分布、厚度、密实度等特性，评估其对管道施工的影响。

地质勘察与评估

根据地质勘察结果，选择合适的管道材料和设计参数，如增加管道壁厚、采用高强度材料等，以提高管道的抗变形能力。

管道设计与选材

改进施工工艺，如采用定向钻进技术、优化泥浆配比等，减小施工对圆砾层的扰动，降低管道变形风险。

施工工艺优化

在施工过程中建立实时监控系统，监测管道变形情况，及时发现潜在问题并采取措施。

监控与预警系统建立

VS

针对可能出现的管道变形问题，制定应急处理方案，如局部加固、紧急停工等。

实施效果评估

对已实施的应急处理方案进行效果评估，分析其对控制管道变形的作用和效果。

应急处理方案制定

回顾整个施工过程，总结在预防和控制管道变形方面的经验教训。

经验教训总结

针对存在的问题和不足，提出改进措施和建议，如进一步完善地质勘察工作、优化管道设计、改进施工工艺等。

改进建议提出

06

结论与展望

圆砾层中定向拖拉牵引管施工变形控制技术的有效性

通过大量实验和现场应用验证，该技术能够有效地控制管道在圆砾层中的变形，提高施工质量和效率。

关键技术的突破

在研究中，成功突破了定向拖拉牵引管施工中的关键技术难题，如管道定位、牵引力控制、土壤改良等，为实际应用提供了有力支持。

经济效益与社会效益

该技术的应用能够显著减少管道变形带来的维修和更换成本，提高管道使用寿命，同时减少了对环境的影响，具有良好的经济效