DB42 T 1343-2018 顶管法管道穿越工程技术规程.pdf

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1、DB42 湖北省 地方标准 DB 42/T 13432018 顶管法管道穿越工程 技术 规程 Technical specification for pipeline construction by pipe jacking （报批稿） 2018-05-08 发布 2018-07-01 实施 湖北省住房和城乡建设厅 湖北省质量技术监督局 ICS 93.020 P 21 备案号： 联合发布 DB42/T 13432018 I 目 次 前言 . III 1 总则 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和符号 . 2 3.1 术语 . 2 3.2 符号 . 3 4 基本规定 . 4 5 顶管工

2、程勘察 . 4 5.1 勘查要求 . 4 5.2 勘探孔的布置 . 5 5.3 地下管线和建（构）筑物探测 . 5 5.4 勘察报告 . 6 6 顶管工程设计 . 7 6.1 工程选线 . 7 6.2 顶进方案选择 . 8 6.3 工作井和接收井设计 . 8 6.4 顶进力估算 . 10 6.5 反力墙的设计 . 11 6.6 管材与管道接口 . 12 6.7 中继间设计 . 14 7 顶管工程施工 . 15 7.1 顶管施工组织设计 . 15 7.2 顶进 设备安装 . 15 7.3 顶管始发和接收 . 16 7.4 管道顶进 . 17 7.5 注浆减阻 . 18 7.6 测量与纠偏 . 2

3、0 7.7 管道防腐 . 21 7.8 弃土和泥浆处理 . 22 7.9 施工排水 . 22 7.10 顶管施工监测 . 22 7.11 地面变形控制措施 . 23 7.12 曲线顶管 . 23 7.13 通风 . 24 7.14 供电 . 24 8 顶管工程质量验收 . 25 8.1 基本规定 . 25 8.2 工程质量验收 . 27 8.3 管线竣工测量 . 28 DB42/T 13432018 II 附录 A（规范性附录） 地下管线探测的物探方法 . 29 本规范用词 用语 说明 . 31 条文说明 . 32 DB42/T 13432018 III 前 言 湖北地区大量的地下管道建设工

4、程（包括电力管道、给水排水管道、燃气管道等）采用顶管法进行 非开挖敷设，非开挖技术不同于传统的管道建设方法 。 为指导 顶管法管道穿越 工程实践， 保证工程质量， 促进非开挖工程技术在湖北地区建设中的推广应用，保障既有管线的安全、健康运行，编制组经广泛调 研，结合湖北地区的具体情况， 参考有关国内外标准，并在广泛征求意 见的基础上，研究制定了该规程。 本规程包括： 1.总则； 2.术语和符号； 3.基本规定； 4.顶管工程勘察； 5.顶管工程设计； 6.顶管工程 施工； 7.顶管工程质量验收。 本规定由武汉市管网建设管理站和中国地质大学（武汉 ）负责具体技术内容的解释。执行过程中如 有 意见或

5、建议，请函告中国地质大学（武汉）（地址：武汉市洪山区鲁磨路 388 号，邮编： 430074），以 供今后修订时参考。 主编单位：中国地质大学（武汉） 、 武汉市管网建设管理站 。 参编 单位： 武汉市天然气有限公司 、 中交第二公路勘察设计研究院有限公司 、 中建 三局集团有限公 司 、 中铁第四勘察设计院集团有限公司 、 中国市政工程中南设计研究总院有限公司 、 湖北省电力勘 测 设 计院 、 武汉市政工程设计研究院有限责任公司 、 武汉地铁集团有限公司 、 湖北地建集团神龙市政建设工 程有限公司 、 三川 德 青 科技有限公司 、 中铁 十八局 集团有限公司 、 武汉 华源电力 集团股份

6、有限公司 。 本标准 主要起草人 员： 王中华 、 马保松 、 邵义安 、 赖成林 、 李永和 、 曾 聪 、 童清福 、 程 勇 、 朱 丹 、 何 穆 、 刘继国 、 张安政 、 刘 浩 、 李树苑 、 谭瑞山 、 李芝军 、 杨 涛 、 陈建斌 、 段文贵 、 陶文涛 、 张必勇 、 卢方伟 、 李水明 、 陈益人 、 张 飘 平 、 周 建 、 陈 涛 、 潘 建立 。 本标准 主要 审查人员： 李小青 、 姜燕平 、 田中凯 、 王启淼 、 邱文心 、 冯 志 、 郝永新 。 DB42/T 13432018 1 顶管法管道穿越工程技术规程 1 总则 1.1.1 为规范湖北地区顶管工程

7、技术要求，做到技术先进 、安全可靠、经济合理、保护环境、确保质 量，制定本规程。 1.1.2 本规程适用于 DN250mmDN4000mm 的泥水平衡式、土压平衡式、气压平衡式等型式的各类顶 管工程的勘察、设计、施工和质量验收。 1.1.3 顶管法可应用于给水排水、水利、电力、通信、燃气、热力、交通等领域的管道穿越工程。 1.1.4 湖北地区顶管工程的勘察、设计、施工和验收，除执行本规程外，尚应符合国家现行的相关标 准规范的规定。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅 注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本 （包括所有的修改

8、单）适用于本文件。 GB/T 700 碳素结构钢 GB 8978 污水综合排放标准 GB/T 11836 混凝土和钢筋混凝土排水管 GB 12523 建筑施工场界环境噪声排放标准 GB/T 17456.1 球墨铸铁管外表面锌涂层 第 1部分：带终饰层的金属锌涂层 GB/T 17456.2 球墨铸铁管外表面锌涂层 第 2部分：带终饰层的富锌涂料 GB 18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准 GB/T 31962 污水排入城镇下水道水质标准 GB 50021 岩土工 程勘察规范 GB 50141 给水排水构筑物工程施工及验收规范 GB 50202 建筑地基基础工程施工质量验收规范 G

9、B 50268 给水排水管道工程施工及验收规范 GB 50330 建筑边坡工程技术规范 CECS 246 给水排水工程顶管技术规程 CJJ 56 市政工程勘察规范 CJJ 61 城市地下管线探测技术规程 JC/T 640 顶进施工法常用钢筋混凝土排水管 JGJ 46 施工现场临时用电安全技术规范 DB42/T 159 基坑工程技术规程 DG/TJ 08-2049 顶管工 程施工规程 DB42/T 13432018 2 3 术语和符号 下列术语和符号适用于本标准。 3.1 术语 3.1.1 顶管法 pipe jacking method 借助顶推装置，将预制管节顶入土中的地下管道不开槽施工方法。

10、 3.1.2 管道穿越工程 pipeline crossing engineering 管道从天然或人工障碍物下部通过的建设工程。 3.1.3 工作井 working shaft 顶管施工时，从地面竖直开挖管道底部的施工作业空间。又称工作坑、竖井等。 3.1.4 接收井 reception shaft/pit 顶管终端接收顶管机的竖井，也称接收坑 。 3.1.5 顶管机 pipe jacking machine 安装在顶进管道最前端用于掘进、防坍、出泥和导向等的机械装置。 3.1.6 中继间 intermediate jacking station 为控制最大顶进力而设置在管道中间的续顶机构。

11、 3.1.7 穿墙孔 passage hole for pipe jacking 顶管机从工作井穿墙入土的墙洞。 3.1.8 接收孔 arriving hole for pipe jacking 顶管机从土中穿入接收井的孔洞。 3.1.9 反力墙（后座墙） reaction wall 工 作井中承受顶进反力的墙体。 3.1.10 后座 jacking base 安装在主油缸与反力墙之间，用于扩大反力墙承力面积的支承件。 3.1.11 曲线顶管 curved pipe jacking 轴线在水平方向或垂直方向呈曲线变化的顶管工程。 3.1.12 触变泥浆 thixotropic mud 用于填充

12、顶进管道和土体之间的空间并起到减阻作用的泥浆材料。 3.1.13 顶进力 jacking force DB42/T 13432018 3 顶管施工过程中推进整个管道系统和相关机械设备向前运动的力。 3.2 符号 3.2.1 管道结构上的作用和作用效应 F 顶进力（ kN） 0F 顶管机的迎面阻力（ kN） cR 反力墙的承载能力 （ kN） pF 管道允许顶进力（ kN） 3.2.2 土及管材性能 土的重度 （ kN/m3） C 土的粘聚力 （ kN/m2） pk 管道综合系数 p 管材抗压强度设计值（ kN/m 2） pA 管道最小有效传力面积（ m 2） 3.2.3 几何参数 L 管道设计

13、顶进长度（ m） 1L 顶管机或管段长度（ m） 2L 千斤顶长度（ m） 3L 反力墙厚度（ m） m 考虑顶进管道后退、顶铁的厚度及安装富余 量（ m） B 工作井的最小宽度（ m） 0D 管道的外径（ m） S 施工操作空间（ m） H 工作井的深度 （ m） sH 顶管覆土层厚度（ m） dh 管底操作空间（ m） gD 工作井穿墙孔直径（ m） R 顶管机外径（ m） jD 接收井穿墙孔直径（ m） 0C 管道允许偏差的绝对值（ m） 曲线顶管时，相邻管节之间接口的控制允许转角（ ） 曲率半径（ m） min 最小曲率半径（ m） l 预制管节长度（ m） S 相邻管节之间接口允许的

14、最大间隙与最小间隙之差（ m） hB 反力墙的宽度（ m） DB42/T 13432018 4 1h 反力墙顶端离地面的高度 （ m） 2h 反力墙高度 （ m） 3h 反力墙深入基坑底部深度 （ m） 3.2.4 计算系数 f 管道外壁 与土之间的平均摩阻力（ kN/m2） K 曲线顶管顶进力附加系数值 0S 反力墙承载能力计算系数，取 0S =1.5 2.5 pK 被动土压力系数 安全系数，通常取 1.5 4 基本规定 4.1.1 顶管工程在设计和施工前，应按基 本建设程序和本规程第 4 章的规定进行岩土工程勘察。 4.1.2 顶管工程所用的原材料、半成品、成品等产品的品种、规格、性能应符

15、合国家有关标准的规定 和设计要求；接触生活用水的产品应符合生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准（ GB/T 17219）的要求。 4.1.3 在地下水位以下、顶距大于 50m 的顶管项目，应优先选用封闭式机械顶管施工。 4.1.4 在邻近重要建（构）筑物、地下管线或交通要道、铁路、高速公路、堤防等下面进行顶管施工 时，必须对施工引起的地表变形和对周围环境的影响进行实时监测并采取相应的安全保护措施，制定应 急预案。 4.1.5 顶管穿越铁路、公路或其他设施时，除需符合本规程的有关规定外，尚应遵守铁路、公路或其 他设施的有关技术安全的规定。 4.1.6 当相距较近的两条或多条平行管道采用

16、顶管法施工时，应贯彻先深后浅、先大后小的原则。 4.1.7 顶管施工方案应经评审通过后方可进行顶管施工。 5 顶管工程勘察 5.1 勘查要求 5.1.1 顶管工程勘察应在拟建工程项目的位置或规划设计线路确定后进行。 5.1.2 顶管工程勘察应包括下列内容： a) 应查明沿线区域的地质、地貌、地层结构特征、各类土层的性质、空间分布； b) 当施工区域内有暗埋的河、湖、沟、坑或溶洞时，应查明其分布范围、埋置深度 ，提供覆盖层 的工程地质特性； c) 应查明沿线各地段可能产生的潜蚀、流砂、管涌和地震液化地层的分布范围、埋深、厚度及其 工程地质特性； DB42/T 13432018 5 d) 应对沿线

17、进行踏勘，掌握建（构）筑物、地下管线和地下障碍物的状况。当缺乏地下障碍物和 管线资料时，可采用物探或钻探方法弄清障碍物和管线的状况； e) 应根据水文地质单元分层采取地下水样，进行腐蚀性试验。对钢、铸铁等金属管材，尚应针对 管道埋设深度范围内各岩土层进行电阻率测试，判定环境岩土对管材的腐蚀性； f) 当地下有承压水分布时，应测定承压水压力并评价其对顶管施工的影响； g) 当施工区域内可能存在对人 有害气体和其它有害物质时，查明其分布范围及影响程度并采取相 应的安全措施。 5.2 勘探孔的布置 5.2.1 勘探孔的布置应符合以下要求： a) 勘探孔间距应符合表 5.2.1 规定； 表 5.2.1

18、 勘探孔间距（ m） 场地类别 一级场地 （复杂场地） 二级场地 （中等复杂场地） 三级场地 （简单场地） 勘探孔间距（初级勘察） 30 60 60 100 100 150 勘探孔间距（详细勘察） 20 30 30 50 50 100 b) 应在管道设计轴线两侧 5m 10m 范围内各布置一条勘探线，两条勘探线的勘探孔交错布置 ， 但不宜布置在顶管 管体范围 ； c) 管道穿越铁道、公路或河谷地段时，应根据工程地质条件的复杂程度布置勘探孔，勘探孔间距 以能控制地层土质变化为原则，穿越铁道和公路，宜在其两侧布孔，孔数不宜少于 2 个。 d) 在每个地貌单元、地貌单元交界部位、管线转角处、穿越铁路

19、或公路的地段等复杂条件下，应 根据场地复杂程度适当增加勘探孔数量； e) 在穿越暗埋的河、湖、沟、坑、溶洞或可能产生流砂和液化等地质条件复杂的地段时，勘探孔 数量应适当增加； f) 在穿越河谷时，河谷两岸及河床上应布置勘探孔，其数量不应小于 3 个， 必要 时可增加勘探孔 数量； g) 宜在矩形工作井和接收井的四角 或圆形工作井的周边布置勘探孔。 5.2.2 勘探孔的深度应达到管底设计标高以下 2 倍 3 倍管径且不小于 3m，如遇下列情况之一，应适 当增加勘探孔的深度。 a) 当管线穿越河谷时，勘探孔深度应达到河床最大冲刷深度以下 4m 6m，且应达到管底标高以 下 3m5m； b) 当管线

20、基底下存在松软土层、湿陷性土、未经固结的回填土及可能产生流砂、潜蚀或液化地层 时，勘探孔深度应加深或钻穿该类地层； c) 在必须采取降低地下水位来进行管线施工的地段，勘探孔孔深应在管底以下 5m 10m； d) 当管线下部有承压强透水层时，勘探孔应适当加深，或钻穿承压水层，并测量其 水压； e) 工作井和接收井的勘探孔深度可取井底下 5m，特殊情况应适当加深。 5.2.3 钻探观测和测试工作完成后应采用水泥砂浆封孔。 5.3 地下管线和建（构）筑物探测 5.3.1 地下管线探测应根据管道穿越工程的规划、设计、施工和管理部门的要求，按现行行业标准城 市地下管线探测技术规程 CJJ 61 的有关规

21、定执行。 DB42/T 13432018 6 5.3.2 应查明拟穿越区域建（构）筑物的结构类型、荷载类型、基础类型。 5.3.3 工程勘察时应对在地表沉降影响范围内的地面建（构）筑物或地下管线进行调查，按建设单位 提供的允许沉降范围或参照有关规定的允许沉降值，制定合理的监测和保护技术措施 。 5.3.4 地下管线探测的范围应覆盖管线工程敷设的区域，穿越 路径 两侧应不小于管径的 3 倍，且不应 小于 3m。 5.3.5 地下管线探测应查明表 5.3.5 所列内容，并绘制地下管线图 。 表 5.3.5 地下管线探测内容 管线类别 埋深（ m） 断面尺寸（ mm） 根数 管材 附属物 载体特征

22、权属单 位 内底 外顶 管径 宽 高 压力 流向 电压 给水 排 水 管道 方沟 燃气 工 业 自流 压力 热 力 有沟道 无沟道 电 力 管块 沟道 直埋 电 信 管块 沟道 直埋 注： 表中 “”为应实地调查的项目。 5.3.6 既有地下管 线的探测方法选用物探方法时，可参照附录 A。 5.3.7 既有地下管线探测后，应通过地面标志物、检查井、闸门井、人孔、手孔等进行复核。 5.4 勘察报告 5.4.1 勘察报告应阐述场地工程地质条件、评价场地稳定性和适应性，为合理确定顶管的平面布置、 选择顶进标高、防治不良地质现象提供依据。 5.4.2 勘察报告应提供顶管段和工作井、接收井设计和施工所需

23、的各土层物理力学性质参数，以及地 下水和环境资料，并做出针对性的分析评价、结论和建议。 DB42/T 13432018 7 5.4.3 勘察报告主要由文字和图表构成。勘察报告文字部分应包含以下内容： a) 勘察目的和任务要求； b) 勘察方法和工作布置； c) 拟 建顶管工程的基本特性； d) 场地地形、地质（地层、地质构造）、地貌、岩土性质、地下水及不良地质现象的阐述和评价； e) 地基稳定性评价及建议地基处理方案； f) 岩土参数的搜集、分析和选用； g) 工程施工期间可能发生的岩土工程问题的预测及监控、防治措施的建议； h) 顶管施工中障碍物的预测、分析和评价； i) 顶管施工对周边环境

24、影响的分析和评价； j) 有关顶管工程设计和施工措施的建议。 勘察报告图表部分应包括以下内容： a) 勘探点平面布置图； b) 工程地质柱状图； c) 工程地质剖面图； d) 原位测试成果图表； e) 室内试验成果图表； f) 地下 建 构筑物的信息表。 6 顶管 工程 设计 6.1 工程选线 6.1.1 顶管工程选线应 按照 以下原则： a) 应 满足规划要求； b) 应尽量避开 地面 结构物及树木； c) 应避开地下障碍物 或 提前进行预清障处理； d) 不 宜 在活动性地震断裂带通过； e) 合理控制线路与附近结构物的距离 ， 以满足检查井施工空间的需要； f) 穿越河道时，应 满足河道

25、的规划要求，并应 布置在河床的冲刷线以下； g) 长距离顶管不宜在土层软硬明显的界面上顶进； h) 在软弱或易引起不均匀沉降地层采用顶管法直接铺设承插式的混凝土排水管道时，应对地层进 行预加固处理。 6.1.2 顶管 管道上覆土层厚度 应 满足 以下 规定 ： a) 在不稳定土层中，管道上覆土层厚度 宜大于管道外径的 1.5 倍，并应大于 1.5m； b) 穿越江河水底时，管道应布设在河床的冲刷线以下，管顶至规划河底的最小覆土厚度不宜小于 管道外径的 1.5 倍，且不宜小于 2.5m； c) 穿越通航河段时，管道上覆土层 厚度 还应满足通航安全要求； d) 在有地下水地区及穿越江河时，管道上覆

26、土层的厚度还应满足管道抗浮要求； e) 穿越铁路、公路 、堤防 或其他 重要 设施时， 管道上部覆土厚度应 遵守铁路、公路 、堤防 或其他 设施的 相关 安全规定。 DB42/T 13432018 8 6.1.3 相邻管道净距应根据土层性质、管道直径和管道埋置深度等因素确定，应符合下列要求： a) 互相平行的管道水平净距宜大于管 道外径的 1 倍。 b) 空间交叉管道的净间距，钢管不宜小于管道外径的 0.5 倍，且不应小于 1.0m；钢筋混凝土管和 玻璃纤维增强塑料夹砂管不宜小于管道外径的 1 倍，且不应小于 2m。 6.2 顶进方案选择 6.2.1 顶管施工应主要依据土质情况、地下水位、施工

27、要求等因素，在保证工程质量、施工安全等的 前提下，合理选用顶管方案。 6.2.2 顶管机的选型可参考表 6.2.2。 表 6.2.2 顶管机 型和适用条件参考表 编 号 顶管 机型 地层稳定措施 适用地层 适用环境 1 挤压式 1.适当调整推进速度和进土量； 2.管道外周注浆形成泥浆套。 软塑和流塑 性粘土，软塑和流塑的粘性土夹薄层粉砂。 允许管道周围地层和地面有 较大变形，正常施工条件下 变形量 10cm 20cm。 2 气压式 气压平衡工作面土压力，管道周围注浆形成泥浆套。 地下水位以下的砂性土和粘性 土，但粘性土的渗透系数应不小 于 10-4cm/s。 允许管道周围地层和地面有 中等变形

28、，精心施工条件下 地面变形量可小于 10cm。 3 多刀盘土压平衡式 胸板前密封舱内土压平衡地层和 地下水压力，管道周围注浆形成泥 浆套。 软塑和流塑性粘土，软塑和流塑 的粘性土夹薄层粉砂。粘质粉土 中慎用。 允许管道周围地层和地面有 中 等变形，精心施工条件下 地面变形量可小于 10cm。 4 刀盘全断 面切削土 压平衡式 胸板前密封舱内土压平衡地层和 地下水压力，以土压平衡装置自动 控制，管道周围注浆形成泥浆套。 软塑和流塑性粘土，软塑和流塑 的粘性土夹薄层粉砂。粘质粉土 中慎用。 允许管道周围地层和地面有 较小变形，精心施工条件下 地面变形量可小于 5cm。 5 加泥式机 械土压平 衡式

29、 胸板前密封舱内混有粘土浆液的 塑性土压力平衡地层和地下水压 力，以土压平衡装置自动控制，管 道周围注浆形成泥浆套。 地下水位以下的粘性土、砂质粉 土、粉砂。地下水压力 200kPa， 渗透系数 10-3cm/s 时慎用。 允许管道周围地层和地面有 较小变形，精心施工条件下 地面变形量可小于 5cm。 6 泥水平衡式 胸板前密封舱内的泥浆压力平衡 地层和地下水压力，以泥浆平衡装 置自动控制，管道周围注浆形成泥 浆套。 地下水位以下的粘性土、砂性 土。渗透系数 10-1cm/s，地下水 流速较大时，应防止护壁泥浆被 冲走。 允许管道周围地层和地面有 很小变形，精心施工条件下 地面变形量可小于 3cm。 7 挤密式顶管机 将泥土挤入周围土层而成孔，无需排土。 松软可挤密地层。 允许管道周围地层和地面有较大变形。 6.3 工作井和接收井设计 6.3.1 工作井的选址应遵循以下原则： a) 应充分利用线路上的检查