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，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)驗相結(jié)合的方法對頂管施工引起的地面變形進行了深入研究。 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，頂管施工對土體的擾動通過施工產(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力和頂管工具管與土體的摩擦力、粘著力。進一步提出了頂管施工引起地面變形的頂管施工應(yīng)力的簡化計算方法及Peck地面沉降槽理論計算公式的具體運用方法。 本文重點分析闡述了如何利用明德林彈性力學(xué)的解來分析計算頂管施工應(yīng)力(主要考慮正面推進力和頂管工具管

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工具編寫了計算程序，用于使用明德林解來計算地面豎向位移。 通過對兩個工程實例進行計算，分析了地面在正面推進力、頂管工具管與土體摩阻力單獨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行了修正，并用兩個工程實例進行了驗證。計算結(jié)果表明，考慮了施工應(yīng)力引起的土體位移使計算結(jié)果