非开挖技术在排水工程中的应用研究

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1 排水工程及非开挖技术概述

1.1 非开挖技术的相关概念

非开挖技术是以不破坏地面表层为前提，对需要修缮的设施进行安装、修护的一种新型方法。非开挖技术与传统开挖技术相比存在明显的优势，它不会影响正常的城市交通秩序，有利于保护生态环境，施工成本较低，能够明显提高施工效率，可以应用于施工难度大、地形复杂的施工场地。我国非开挖技术正在迅速发展，管道更换和修复的能力不断提升，也更加重视高科技的施工工艺和设备，重视企业之间的合作共赢模式。此外，非开挖技术强调智能化发展，可以充分利用信息化时代的优势，提高机器设备的精度，维护了生态的平衡，节约了施工的成本，是科技强国的重要体现。

1.2 排水工程的内容

在我国，排水工程承担着重要的角色，与人们的生活息息相关。大多数排水管道位于地表下层，如果城市水位较高，将会导致排水管道长期位于高水位中，容易出现损坏。管道损坏会引起路面下陷，严重的甚至会使城市出现安全隐患，影响人们的正常生活。在每年的管道抢修工作中，国家投入了大量的人力、物力和财力，很大程度上制约了城市的发展。随着科技的发展和新材料的开发利用，新型科技迅速普及，非开挖技术在排水工程中的应用势在必行。排水管道施工工程中，主要有三类非开挖技术：

（1）在施工过程中运用非开挖技术，如跨越孔施工时运用顶管法不仅可以缩减作业周期、降低施工成本，还可以减少对土壤和公共设施的破坏，给城市交通带来便利。

（2）在更换损坏、老旧管道时可以运用吃管法，即用特定的设备沿着旧管道的线路出发，把需要更换的管道周边土层击碎，从而形成更大直径的管道，同时把新的管道插入隧道，完成排水管道的更换。

（3）排水工程中可以利用非开挖技术对损坏管道进行修复，其中，线状修复技术是对整段管道进行修复，点状修复技术是对部分管道进行修复。

1.3 排水工程中应用非开挖技术的意义

非开挖技术在排水工程中占有重要的地位，是发展先进生产力的标志，运用非开挖技术开展排水管道的施工、更换和修理工程是科技发展的必然趋势。与传统的排水工程铺设管道方法相比，非开挖技术存在明显的优势，是科技水平提高的体现。首先，非开挖技术能够最大限度地减少对交通和周边环境的影响，在施工过程中对表层土地的破坏程度低，有利于维护工地生态环境。其次，非开挖技术主要是运用管线探测与检测技术，如声呐、SSET、管线仪等，有利于降低施工成本，尤其是针对管径大的工程，同时减少了其他工程辅助的需要，极大地提高了施工效率。最后，在排水工程中，非开挖技术减少了回填土输运的流程，地面不需要开槽，提升了工作人员施工时的安全性。近年来，在政府和企业的大力支持下，我国非开挖技术得到了迅速的普及和发展，科研人员发明出了许多新的设备和材料，有利于非开挖技术的推广和完善，能够满足施工工程的需要。

2 非开挖技术在排水工程中的应用现状

2.1 施工人员素质较低，缺乏接受新技术的意识

在非开挖技术推广过程中，由于施工人员对新鲜事物的接受能力参差不齐，管理人员很难把非开挖技术的细节普及给具体的施工人员。很多施工人员偏老龄化，接受新技术的能力较差，不能深入理解非开挖技术的内涵，对深层次的技术知识了解甚少，学习能力较低。此外，管理者自身对非开挖技术了解不够充分，侧重于施工的效率和质量，而在技术普及方面投入的时间和精力较少，因此难以有效应用非开挖技术。

2.2 欠缺统一的验收标准，监管强度低

在我国，传统的施工工艺已经成形，被大多数的企业和施工队伍所接受，有统一规划实施的施工方案。非开挖技术作为一项新兴技术，缺少相关的评价标准和管理监督制度。由于排水工程的管理条例各不相同，施工人员难以认识到使用非开挖技术的重要性，不利于新技术的传播和发展。此外，针对我国排水工程的施工方案，信息化、智能化部分内容较少，缺少对应的奖惩机制，难以适应科技时代发展的要求。

2.3 非开挖技术理论研究不足，缺少统一认识

虽然非开挖技术已经存在很长时间，但我国大规模应用该技术的时间较短，对其理论研究存在不足，对相关知识的宣传还不到位。具备充足的专业理论知识能够有效提高施工的效率，同时提高施工的科技化程度。由于国家和地区之间的经济发展状况和文化教育水平存在差异，理论知识学习能力也存在一定的差距，对新兴技术的思想认识也有很大的不同。

2.4 软件开发尚未完善，研发周期较长

非开挖技术的软件研发以HDD等相关软件为基础，初步形成了一定的规模，但是在管道修复领域缺少对应的软件，研发过程较缓慢。在复杂的施工场地，施工的难度较大，需要强有力的技术支撑。在这种情况下，在排水工程中使用非开挖技术亟需相关的软件开发支持，如可以应用有限元软件进行管道的模拟分析，研究影响内衬管道的因素，这是创新非开挖技术的重要环节。

3 在排水工程中应用非开挖技术的有效途径

3.1 加大宣传力度，扩大非开挖技术的影响力

在宣传非开挖技术的过程中，应将相关的理论知识和实际情况相结合，这需要每位工作人员的参与和努力。在这个过程中，排水工程的各级人员都需要提高创新意识，了解非开挖技术的核心要求。此外，政府应当提高公众的创新意识，鼓励为技术创新做出贡献的排水工程企业，普及非开挖技术的相关理论知识。

3.2 加强员工培训，引进相关专业人才

施工人员的能力强弱不同，组织培训学习的形式也应有所区别。对于年龄较大、学习能力较弱的施工人员，要用耐心、细心的教学态度，用通俗易懂的语言普及关于非开挖技术的科学知识。同时，施工企业要广泛引进技术型人才，对做出贡献的科研人员予以鼓励，积极打造充满活力和创新能力的施工团队。

3.3 优化非开挖技术应用体系，完善管理制度

在排水工程施工过程中，要明确施工的方案，对施工工艺及其细节制定统一的标准完善管理制度。首先，施工人员要做好准备工作，合理规划地下管线的路径，完善现场施工方案，并对具体的操作人员进行分工，把机械设备安装到位，以确保施工的顺利进行。其次，钻机的位置要满足设计要求，泥浆要按照一定的比例进行正确配比。在导向孔钻进的过程中，要设置好钻入角度，并及时调整泥浆量、钻压值等。为提高扩孔的效率，在钻通导向孔后，要利用回扩器再次扩张孔径。最后，工作人员要使用管线进行回拖，以防管线被卡住。施工完成后，还需及时检查施工效果。

3.4 加大投资力度，引领技术发展

我国现有的排水管道工程起步时间较晚，与发达国家存在着一定的差距。随着人们对排水工程重视程度的不断提高，我国新建了很多排水管道。政府应当加大对非开挖技术的投资力度，通过媒体等有效途径加大对新技术的宣传力度，提高群众的科技创新意识。此外，施工企业的各级人员都需要提高创新意识，积极了解非开挖技术，提高自身的学习能力，以更好地掌握非开挖技术的关键技术和操作细节。

3.5 在排水工程的管道铺设、更换及维护过程中运用关键技术

非开挖技术在管道的铺设、更换和维护过程中承担着重要的角色，是排水工程不可或缺的组成部分。在管道的安装过程中，主要有三种方法；顶管法是最早的管道铺设方法；微型隧道铺管法可应用于对安装精度要求较高的排水工程；导向钻进铺管法是利用相关轨道钻出导孔，从而铺设地下管道线路。在更换旧管道的过程中，可以运用爆管法和吃管法。其中，爆管法是利用爆管工具把需要更换的管道击碎，然后用新管道代替旧管道，但容易污染环境及影响交通秩序；吃管法是利用隧道挖掘机铺设新管道，需要较大的空间。在管道修复的过程中，点状修复是对接口等部分破损管道部位进行修复，整体性修复是针对管道整体进行修复，对技术要求比较高。以上作为非开挖技术的关键技术，为排水工程提供了有力的技术保障，为我国基础设施的建设贡献了力量。

4 结束语

在当前的时代背景下，非开挖技术的运用具有深远意义，它不仅符合先进生产力的要求，还代表着人们对排水工程传统施工方法在思维层面上的转变。非开挖技术和现代科技相辅相成，是当今社会共同追求的目标。今后政府应加大对非开挖技术的扶持力度，不断推广非开挖技术，实现信息化、智能化发展。在日后非开挖技术的研究工作中，还需要结合排水工程的实际情况，培养更具创新意识的施工人员，建设更加科学环保的建筑工程。