矩形頂管施工的環(huán)境效應(yīng)研究.pdf

1、隨著城市地下結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜化，矩形頂管作為一種暗挖技術(shù)，具有擾動(dòng)小，空間利用率高的優(yōu)勢(shì)，正越來(lái)越多地被運(yùn)用于聯(lián)絡(luò)通道、立交道路、地下綜合管廊等工程中，但矩形頂管環(huán)境效應(yīng)的研究仍處于起步階段，本文以深圳地鐵7號(hào)線華強(qiáng)北站-華新站區(qū)間通道工程為背景，采用理論計(jì)算、數(shù)值模擬和實(shí)測(cè)分析等手段就矩形頂管施工的環(huán)境效應(yīng)展開(kāi)了多方面的研究。主要包括:
　　(1)采用兩階段分析法計(jì)算了矩形頂管施工引起的下臥盾構(gòu)隧道隆起。在頂管底面、側(cè)面及開(kāi)挖面卸

2、載的作用下，應(yīng)用Mindlin解求得隧道上的附加荷載;再采用Winkler地基梁模型簡(jiǎn)化隧道，求解平衡微分方程，計(jì)算得到的隧道整體隆起曲線與實(shí)測(cè)曲線基本吻合。
　　(2)采用隨機(jī)介質(zhì)法計(jì)算了矩形頂管土體損失引起的地表沉降。Peck公式與均勻收斂模式下隨機(jī)介質(zhì)法的計(jì)算結(jié)果隨埋深的增大趨于一致，但與不均勻收斂模式的結(jié)果存在較大差異。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，不均勻收斂模式下采用隨機(jī)介質(zhì)法更為準(zhǔn)確。
　　(3)在矩形頂管的施工過(guò)程中對(duì)地表隆沉

3、和隧道變形進(jìn)行了高頻率、大范圍的監(jiān)測(cè)。頂管施工僅對(duì)下方15m～20m范圍內(nèi)的隧道有較大影響。下方隧道的隆起曲線存在峰值區(qū)域，隧道管片的隆起主要發(fā)生在開(kāi)挖面到達(dá)隧道邊界和離開(kāi)隧道邊界的時(shí)間節(jié)點(diǎn)之間。頂管卸載作用影響范圍內(nèi)的隧道橫斷面呈蛋形變形。地表上一點(diǎn)在頂管通過(guò)時(shí)會(huì)出現(xiàn)沉降-隆起-沉降的變化過(guò)程。
　　(4)采用Plaxis3D建立了三維有限元數(shù)值模型，土體本構(gòu)采用硬化模型。模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果較為接近。模擬結(jié)果表明管線的曲率半徑、