頂管施工引起地面變形分析.pdf

1、作為非地面開挖敷設(shè)地下管道的一種新施工工藝，頂管施工已成為近年來城市管線建設(shè)和改造的主要手段。同時(shí)，對頂管施工引起土層變形的預(yù)測和控制也成為城市環(huán)境土工學(xué)的一個(gè)重要研究課題。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，分析了頂管施工過程中周圍土體變形的一般規(guī)律，并采用理論與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的方法對頂管施工引起的地面變形進(jìn)行了深入研究。 頂管施工過程中產(chǎn)生地面變形的根本原因是頂管施工對周圍土體的擾動(dòng)，頂管施工對土體的擾動(dòng)通過施工產(chǎn)生的附加應(yīng)力對土體發(fā)生作用

2、，引起土體應(yīng)力狀態(tài)改變，從而使土體產(chǎn)生變形。本文認(rèn)為，頂管施工引起地面沉降的主要原因是施工應(yīng)力和地層損失，地面沉降是由施工應(yīng)力和地層損失共同引起的。頂管施工應(yīng)力分析中，主要考慮了正面推進(jìn)力和頂管工具管與土體的摩擦力、粘著力。進(jìn)一步提出了頂管施工引起地面變形的頂管施工應(yīng)力的簡化計(jì)算方法及Peck地面沉降槽理論計(jì)算公式的具體運(yùn)用方法。 本文重點(diǎn)分析闡述了如何利用明德林彈性力學(xué)的解來分析計(jì)算頂管施工應(yīng)力(主要考慮正面推進(jìn)力和頂管工具管

3、與土體的摩擦力、粘著力)引起的土體位移。并用javav2.0語言和Jbuilder9工具編寫了計(jì)算程序，用于使用明德林解來計(jì)算地面豎向位移。 通過對兩個(gè)工程實(shí)例進(jìn)行計(jì)算，分析了地面在正面推進(jìn)力、頂管工具管與土體摩阻力單獨(dú)作用下及共同作用下的地面豎向位移變化規(guī)律。 對頂管施工引起的地面橫向沉降的經(jīng)典理論方法Peck地面沉降槽理論公式進(jìn)行了修正，并用兩個(gè)工程實(shí)例進(jìn)行了驗(yàn)證。計(jì)算結(jié)果表明，考慮了施工應(yīng)力引起的土體位移使計(jì)算結(jié)果