含碎石地層大直徑圓頂管頂進過程土體變形機理及地面沉降規(guī)律.pdf

1、頂管技術(shù)作為一種非開挖施工技術(shù)，廣泛應(yīng)用于長距離引水隧洞、城市地下電力管廊、給水、排水、燃氣管道等市政地下工程施工過程中?？紤]到大直徑混凝土管的尺寸效應(yīng)，半無限空間內(nèi)大范圍的土體被擾動，進而引起地表較大范圍的沉降變形和周圍環(huán)境的破壞。本文依托日照市沭水東調(diào)大直徑混凝土頂管工程，基于泰爾查基理論，有限元計算分析方法和傳統(tǒng)的Peck沉降槽理論公式，對直徑4.14m圓形頂管穿越含碎石地層時的土體擾動效應(yīng)、應(yīng)力和沉降變形規(guī)律進行了研究。主要研究

2、內(nèi)容如下:
　　1)基于泰爾查基理論，修正完善了傳統(tǒng)變形帶寬度計算表達式，給出了適用于圓管頂進過程的沉降帶寬度計算表達式，解決了傳統(tǒng)變形帶寬度計算表達式對圓形斷面不適用的問題。
　　2)依托日照市沭水東調(diào)工程，對其含碎石地層外徑為4.14m的圓形鋼筋混凝土頂管施工過程進行了三維動態(tài)數(shù)值分析。研究表明，已開挖部分管道頂部土層沉降值最大，距離頂管軸線越遠的縱斷面，土層的沉降越小。頂管頂進施工引起的土層沉降在頂管橫向2D范圍較大，

3、頂管頂進施工對橫向變形的影響主要集中在推進面前方2D范圍內(nèi)。
　　3)基于傳統(tǒng)的Peck沉降槽理論公式結(jié)合修正后的計算表達式，對含碎石地層頂管施工引起的地面沉降進行了計算分析，考慮不同土體損失率的影響，給出了土體破壞機理和地面沉降規(guī)律。
　　4)含碎石地層圓管頂進過程中，修正后變形帶寬度計算表達式計算得出的變形帶寬度值、分析得出的地面沉降曲線分別與三維仿真結(jié)果進行對比分析，從不同角度的分析結(jié)果較為吻合，驗證了分析結(jié)論合理性。