1、非開挖關鍵技術在穿越北京四環(huán)路中的應用非開挖關鍵技術在穿越北京四環(huán)路中的應用20062006年0808月1工程概況工程概況2006年4月，在北京市東四環(huán)北路東風北橋下進行了一項非開挖鋪設再生水管工程。該鋪管工程總鋪設長度150米，孔徑為Φ600mm，鋪設管材為Φ400mm再生水PE管。1.11.1工程地質條件工程地質條件擬建工程場地位于北京市朝陽區(qū)朝陽公園北側，地形較平坦，場地所處地貌類型為溫榆河沖積扇。擬鋪設管道埋深為5.2m，場區(qū)內

2、5m深度均未見地下水，因此可不考慮地下水對施工的影響及地下水的腐蝕性。穿越路段的地層由人工堆積土（Q）、第四系洪積層（Q）組成。其中，人工堆填土由雜填土和素填土組成，其平均埋深分別為1.78m和2.01m；第四系洪積土由粉質粘土、砂質粉土、粉細砂（含于砂質粉土中）、粘質粉土和粉質粘土組成，其平均埋深分別為3.30m、4.03m、4.04m、4.86m和6.26m。根據(jù)對土質的分析，該地層松散易垮、膠結性差，因此該非開挖鋪管工程具有較大難

3、度，尤其是在擴孔時進行有效的保護孔壁。1.21.2原有地下管線分布情況原有地下管線分布情況探明地下管線分布情況至關重要，關系到導向孔施工是否可以安全進行。該工程鋪管時需要穿越四環(huán)路主干道，其地下管網非常復雜。在此次探查地下管線時，綜合運用了實地調查、物理探查、挖探和簡易觸探等方法。根據(jù)探查資料，在距入土點6m處，地下埋設有垂直相交的鑄鐵燃氣管道，直徑400mm，埋深1米處，也即由造斜段過渡到水平段處，有相距1m遠的雨水管和污水管，其中雨

4、水管直徑2m，下底埋深4.75m，污水管直徑1.55m，上頂埋深5.55米。這是導向時需要穿越的主要障礙管道，另外整個穿越線路上還有直交和斜交的電信、電力、給水、中水等管道，其分布如圖1所示。管頭強度高、連接牢靠。拖管過程中鉆機最大回拖力為10.2噸，平均回拖力在9.5噸左右。2導向孔軌跡模擬設計與實際控制導向孔軌跡模擬設計與實際控制2.12.1導向孔軌跡的模擬設計導向孔軌跡的模擬設計根據(jù)地下管線的探測資料，設計入土角度為15，第一造斜

5、段長度取十根鉆桿即30米，造斜段擺平后深度控制在5.2米，然后進行水平段鉆進。由于第二造斜段地層為2～3m厚的回填建筑垃圾，為便于鉆進成孔及回拖鋪管，在出土點擬進行開挖工作坑的方式代替第二造斜段。工作坑開挖深度為2.0m。圖2特殊的拉關頭設計為了設計最優(yōu)的導向孔軌跡，采用由中國地質大學（武漢）非開挖課題組和上海佳友市政有限公司聯(lián)合研發(fā)的“水平定向鉆進地下軌跡三維優(yōu)化設計輔助決策系統(tǒng)”軟件進行設計。該軟件具有全三維顯示效果，能夠從不同的視