密排管幕群頂管施工引起的地面變形研究.pdf

1、在軟弱地層中，采用暗挖工法開挖隧道不可避免會(huì)對周邊環(huán)境造成的一定程度影響。在開挖之前，為了保證隧道開挖面周邊圍巖土體的安全穩(wěn)定性，可根據(jù)暗挖隧道的開挖面面積和現(xiàn)場地質(zhì)水文條件決定采用合適的超前預(yù)支護(hù)技術(shù)進(jìn)行開挖面的加固。大斷面暗挖隧道超前預(yù)支護(hù)采用的管幕預(yù)筑法就是其中一種有效的施工技術(shù)工藝。然而在超前預(yù)支護(hù)的施工期間，管幕頂管引起的地面變形是不容忽視的。相對于采用小口徑頂管的傳統(tǒng)管幕工法引起的地表沉降效果，使用大直徑鋼管群頂進(jìn)形成的管幕

2、預(yù)支護(hù)體系對地表造成的變形更大。因此根據(jù)超前預(yù)支護(hù)管幕群頂推產(chǎn)生的受力與變形的已有研究成果，結(jié)合現(xiàn)場原位觀測數(shù)據(jù)利用有限元數(shù)值模擬軟件MIDAS/GTS對超前預(yù)支護(hù)管幕頂管施工引起的地層移動(dòng)進(jìn)行建模分析，以驗(yàn)證所建分析模型的參數(shù)合理與否。由此可為類似管幕頂管工程提供一定的參考價(jià)值。
　　本文開展的工作主要包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)查閱有關(guān)管棚、管幕以及頂管的文獻(xiàn)，簡要綜述管棚預(yù)支護(hù)力學(xué)分析、管棚管幕的施工問題、管幕項(xiàng)管引

3、起的受力變形以及地層位移的研究現(xiàn)狀;
　　(2)利用樁間土拱效應(yīng)理論推演的頂管間距設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合本工程實(shí)際情況，驗(yàn)證本工程設(shè)計(jì)間距是否滿足穩(wěn)定性要求;
　　(3)在詳細(xì)分析管幕群頂推工況所引起的地層變形的監(jiān)測數(shù)據(jù)規(guī)律基礎(chǔ)上，根據(jù)廣東珠海某暗挖隧道超前預(yù)支護(hù)管幕施工工況，取該工程提供的地質(zhì)勘察報(bào)告的參數(shù)進(jìn)行平面應(yīng)變的建模分析橢圓密排大直徑鋼管的群頂進(jìn)對地面沉降和地層水平位移的影響。為了驗(yàn)證原位觀測數(shù)據(jù)和模擬分析結(jié)果的合理性，

4、在單根項(xiàng)管引起的地表沉降理論計(jì)算研究上分析不考慮頂管間相互作用情況的管幕項(xiàng)進(jìn)的地面變形計(jì)算公式;
　　(4)雖然在對比應(yīng)力分析和滲流—應(yīng)力耦合分析的土體水平位移可知，地下涌水引起的孔隙水壓力對土層水平位移不起作用，但是實(shí)測數(shù)據(jù)、模擬分析和理論計(jì)算的對比分析表明群管幕引起的地表沉降的主要影響因素除了土體損失之外，地下水涌水是管幕頂管工程中對周邊環(huán)境影響最為明顯的影響因素。為了了解地下水下降導(dǎo)致的地表沉降，利用MIDAS/GTS的非穩(wěn)