浅议山体顶管凝胶质土体速度提升

马英捷

中油（新疆）石油工程有限公司，新疆维吾尔自治区 克拉玛依 834000

摘要：山体顶管凝胶质土体是一种在地下隧道工程中常见的土体类型，其特点是黏性较高、强度较差，加固困难且时间长。然而，随着科技的不断进步，山体顶管凝胶质土体的加固速度也得到了显著提升。山体顶管凝胶质土体速度提升带来的最直接的价值就是时间的节省，传统的加固方法需要耗费大量的时间和人力物力，而加速凝胶质土体加固的速度，可以显著缩短工程周期，快速完成隧道加固工作。这不仅节约了宝贵的时间资源，也为工程的顺利进行提供了保障。山体顶管凝胶质土体速度提升还带来了财务上的效益，隧道工程通常是大型项目，耗费大量的资金投入。而传统的加固过程需要长时间的施工，这不仅增加了人力、材料等方面的成本，还可能因为工期延误带来额外的费用。然而，加快凝胶质土体加固的速度可以有效降低这些成本，提高工程的经济效益。在古浪-河口天然气联络管道线路工程施工中，山体顶管凝胶质土体速度提升得到了应用。

关键词：山体顶管凝胶质土体；速度提升；必要性；方法

山体顶管凝胶质土体速度提升，是当前工程建设中亟待解决的一个重要问题。随着城市化进程的不断推进，越来越多的地下管道需要穿越山体区域，而传统的爆破法、钻孔法等施工方法已经无法满足对速度和安全性的要求。因此，探索并实施一种对山体顶管凝胶质土体具有提速效果的方法，具有重要的实际意义和理论意义。

一、山体顶管凝胶质土体速度提升的必要性

在众多的地下工程中，山体顶管凝胶质土体速度的提升，无疑是一项极其重要的任务和必要的探索。凝胶质土体，是指由水溶胶部分和凝聚胶部分组成的特殊土体。它在山体顶管工程中广泛存在，具有高含水量、强度低、渗透性大等特点，给工程建设带来了巨大的困扰。而目前，许多山体顶管项目的进展受制于凝胶质土体工作面掘进速度的限制，进而影响了整个工程的进展。因此，提升山体顶管凝胶质土体速度成为了一项急需解决的问题。首先，提升山体顶管凝胶质土体速度的必要性在于加快工程进度。地下工程建设的进展不仅关系到工程的顺利进行，也直接影响到运营成本的增加和社会发展的进程。山体顶管凝胶质土体速度的提升能够缩短工程建设的周期，进而减少工程造成的社会和环境影响，为经济发展节约成本，提供更为稳定和高效的地下交通运输系统。快速、高效的工程建设不仅可以推动当地经济的腾飞，也能够为人们提供更便利、舒适的出行体验。

其次，提升山体顶管凝胶质土体速度的必要性在于保障施工安全。山体顶管凝胶质土体的掘进在工程建设过程中具有一定的风险。工作面掘进速度的限制容易导致泥石流、滑坡、土方坍塌等山体灾害的发生，给工程施工带来极大的风险。因此，提高凝胶质土体掘进的速度，能够减少工程施工期间的不稳定因素，提高施工安全性和施工效率，为工程建设提供更为可靠的保障。此外，提升山体顶管凝胶质土体速度的必要性还在于推动技术的创新与发展。面对凝胶质土体的特殊性，人们需要不断地研究和改进掘进技术，探索更加高效、安全的施工方法。通过提高凝胶质土体掘进速度，可以推动相关技术的创新与应用，不断完善相关工程设备和施工流程，为地下工程的发展提供更为可靠和先进的技术支持。山体顶管凝胶质土体掘进速度提升的必要性显而易见。它不仅能够加快工程进度，推动经济社会的发展，也能够保障施工安全，并推动技术的创新与发展[1]。

二、山体顶管凝胶质土体速度提升的方法

（一）建立顶管推进速度模型

山体顶管凝胶质土体掘进速度提升的方法成为了地下管道建设中的关键问题。为了有效地解决这一问题，需要建立一个科学而准确的顶管推进速度模型。凝胶质土体具有黏性、粘聚力强的特点，其力学性质复杂且难以预测。因此，建立一个可靠的顶管推进速度模型具有重要意义。建立顶管推进速度模型的第一步是收集相关资料并进行详尽的调研。需要对不同地区的凝胶质土体掘进进行广泛采样和测试，以获取准确的数据。同时，还需要考虑环境因素、地质构造、地下水位等因素对速度的影响。只有全面而详细地了解了这些信息，才能够建立出可靠的模型。接下来，需要选择合适的数学方法和理论模型。考虑到凝胶质土体的特性，传统的物理力学模型可能无法完全适用。因此，可以借鉴流体力学、颗粒力学、岩土力学等相关理论，结合实际情况进行模型的创新和改进。通过建立合理的方程组和参数，可以描述凝胶质土体在不同条件下的变化规律，从而预测顶管推进速度。在建立模型的过程中，数据的处理和分析是至关重要的。需要运用统计学和数值分析等方法，对收集到的大量数据进行处理和筛选，剔除异常值。同时，还需要进行参数拟合和模型验证，以保证模型的准确度和可靠性[2]。在模型建立完成后，需要进行相应的实验验证和工程应用。通过将模型应用于实际山体顶管工程中，可以比对模型预测的结果和实际施工情况的差异，并对模型进行进一步改进。只有在实际应用中不断优化和完善模型，才能够真正提高顶管推进速度的准确性和有效性。

（二）辅助注浆加固技术

辅助注浆加固技术是一种应用于山体顶管凝胶质土体加固的创新方法，它以其独特的优势和卓越的效果，成为现代工程中不可或缺的重要技术手段。顶管凝胶质土体是指在山体顶管施工过程中，由于地质条件的复杂性而形成的一种特殊土体，其特点是黏性较高、强度较低，对工程的稳定性和安全性构成了巨大的挑战。在传统的山体顶管工程中，由于凝胶质土体的特殊性，其固结时间较长，施工进度会受到严重的影响。为了解决这一问题，需要研发辅助注浆加固技术，并成功应用于实际工程中。辅助注浆加固技术的实施过程相对复杂，但其核心原理却非常简单清晰。首先，工程人员会在凝胶质土体的周边埋设一系列注浆管道，这些管道通常固定在山体的深处。然后，通过外力的作用，使注浆液体从注浆管道中注入凝胶质土体中，填充土体内部的空隙，提高土体的强度和稳定性。最后，待注浆液体充分固结后，再进行后续施工工序，如顶管、挖掘等。辅助注浆加固技术具有许多显著的优势。首先，它能够有效提升凝胶质土体的固结速度，大大缩短工期，提高工程进度的可控性。其次，注浆液体的注入可以填充土体空隙，提高土体的密实性和强度，从而增加工程的稳定性和安全性。此外，该技术还具有适应性强、施工过程能够实时监控等特点，能够满足不同地质条件下的顶管需求。辅助注浆加固技术的成功应用离不开工程技术人员对材料和施工工艺的不断创新。在注浆材料的选择上，通常会考虑到材料的粘度、流动性和固结时间等因素，以确保注浆液体能够在适当的时间内充分固结。同时，在施工过程中，还需要借助先进的监测设备，实时监控注浆液体的注入情况，以及土体的固结程度，以保证工程的质量和安全[3]。辅助注浆加固技术流程如下：

   

图1   辅助注浆加固技术

结语

综上所述，随着城市化进程的不断推进，山体顶管凝胶质土体速度提升已成为一个急需解决的问题。在必要性的基础上，采用合适的方法来提升施工速度是至关重要的。通过建立顶管推进速度模型、建立顶管推进速度模型等方面的探索和实践，将能够有效地提升山体顶管凝胶质土体的施工速度，为城市建设提供更加高效、安全、可持续的基础设施。

参考文献：

[1]张康康,邰雅婷,王晋超,倪立.大口径顶管穿越江堤施工工艺在桥林水厂工程中的应用[J].城市勘测,2023(04):172-175。

[2]王焱,杜守继,王振智,李逸,李兴杰.大断面长距离矩形顶管顶进参数分析[J].武汉大学学报(工学版),2023,56(07):826-834。

[3]张玲,方翔,闫朝,刘洋.复杂环境下大截面矩形顶管穿越既有地铁施工技术研究[J].工程技术研究,2023,8(12):23-26。