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)場地質水文條件決定采用合適的超前預支護技術進行開挖面的加固。大斷面暗挖隧道超前預支護采用的管幕預筑法就是其中一種有效的施工技術工藝。然而在超前預支護的施工期間，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形成的管幕

2、預支護體系對地表造成的變形更大。因此根據(jù)超前預支護管幕群頂推產(chǎn)生的受力與變形的已有研究成果，結合現(xiàn)場原位觀測數(shù)據(jù)利用有限元數(shù)值模擬軟件MIDAS/GTS對超前預支護管幕頂管施工引起的地層移動進行建模分析，以驗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值。
　　本文開展的工作主要包括以下幾個方面:
　　(1)查閱有關管棚、管幕以及頂管的文獻，簡要綜述管棚預支護力學分析、管棚管幕的施工問題、管幕項管引

3、起的受力變形以及地層位移的研究現(xiàn)狀;
　　(2)利用樁間土拱效應理論推演的頂管間距設計方法，并結合本工程實際情況，驗證本工程設計間距是否滿足穩(wěn)定性要求;
　　(3)在詳細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)律基礎上，根據(jù)廣東珠海某暗挖隧道超前預支護管幕施工工況，取該工程提供的地質勘察報告的參數(shù)進行平面應變的建模分析橢圓密排大直徑鋼管的群頂進對地面沉降和地層水平位移的影響。為了驗證原位觀測數(shù)據(jù)和模擬分析結果的合理性，

4、在單根項管引起的地表沉降理論計算研究上分析不考慮頂管間相互作用情況的管幕項進的地面變形計算公式;
　　(4)雖然在對比應力分析和滲流—應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，但是實測數(shù)據(jù)、模擬分析和理論計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致的地表沉降，利用MIDAS/GTS的非穩(wěn)