點擊數 ：44592014-10-13 21:24:35 來源: 上海尊龍凱時工程有限公司
在無粘性土(粗粒土)中 ，單個的礦物顆粒或岩石碎片由於顆粒表麵存在的相互摩擦力 而形成一種鬆散的土體 ，其性能主要受顆粒大小 、粒徑分布 、顆粒形狀和粗糙度的影響 。無 粘性土包括砂 、礫石 、碎石以及由它們組成的粒徑小於0.06mm顆粒的重量百分比低於15%的混合物 。
砂土在頂管施工工作麵的分布狀態一般可以歸納為5種
(a)工作麵全是砂土層(b)頂管存在砂土層 (c)管底存在砂土層
(d)工作麵上有砂土夾層 (e)砂土層內有其他土夾層
(a)工作麵全是砂土層
當頂進管道穿過砂土層時 ，頂管施工的難易取決於砂土的含水量 。當含水率小於50%時 ，細砂 、粉砂在毛細管壓力下具有假內聚力 ，能在較短的時間內保持穩定 ，但時間一長 ，水分蒸發 ，砂土變幹燥而呈鬆散狀態 ；或在地下水內浸泡都會使假內聚力消失 。假內聚力消失後土體就會開始坍方 。坍下來的土壓在管頂上 ，使管頂土壓力加大 ，所需的頂力也隨之增加 。
在這種情況下 ，地層中雖無水頭壓力 ，但含有飽和水的粉砂和細砂也要出現流砂現象 。此時將無法進行正常作業 ，必須采取輔助措施封閉工作麵後再頂進 。若地層為密實的中粗礫砂 ，隻要逆坡頂進 ，地下水不斷排走 ，就可頂進 ，但操作困難 ，施工效率很低 。
當遇承壓水地層時 ，地下水湧水量增加 ，必須作好排水工作 ，否則難以頂進 。在承壓水作用下的粉 、細砂層流沙現象嚴重 ；或出現管湧 ，嚴重地破壞地基 ，此時必須封閉工作麵 ，另外采取輔助措施 。
b)頂管存在砂土層
管頂為砂土層時 ，無論是稍濕的粉細砂或很濕的中粗砂 ，在中等密實狀態下均可頂進 。但最好在工具管端裝保護罩 ，在其下保護下進行作業 ，不得向前超挖 。在此種情況下所需頂力較大 。
砂土孔隙比大於0.85 時呈鬆散狀態 ；或在很濕的粉細砂土層內 ，一般頂進困難 ，必要時采取加固措施 。若很濕的粉細砂土層很厚 ，就要封閉工作麵 ，用管端刃角貫入後再開挖土方 ，防止破壞原土結構 。
(c)管底存在砂土層
當管底為砂土層時 ，除了很濕的粉細砂土和孔隙比大於0.85的鬆散砂層外 ，一般均為良好地基 。其容許荷載可達160~400 kN/m2 。當粉砂或細砂的飽和度大於80% ，且臨界水力坡度接近1時 ，砂土液化呈流砂現象 ，頂進時地基土要受到擾動 。如果臨界水力坡度大於 1 ，說明存在壓力水頭 ，流砂現象嚴重時將形成管湧 ，使地基土遭到嚴重破壞 。
(d)工作麵上有砂土夾層
當工作麵上有砂夾層時 ，隻要夾層上下兩層土質較好 ，頂進時一般較安全 。如砂層厚 、鬆散或很濕時 ，隻要保持一定的靜止角就不致影響正常作業 ，但砂夾層呈流沙現象時 ，仍會給施工帶來困難 。
(e)砂土層內有其他土夾層
管節穿過其中含有其它土夾層的砂土層時 ，如果夾層很薄 ，則不會對頂進工作造成任何影響 。如夾層厚度達管外徑一半時 ，頂進的難易則和該夾層土的種類 、性質 、含水量等因素有關 ，但此時管頂和管底的砂土性質仍是決定性條件 。
