富水软弱地层矩形混凝土顶管施工地表沉降研究

随着城市隧道建设环境的日益复杂,很多矩形隧道不再具备明挖条件,而采用顶管施工,合理预测矩形顶管施工引起的地表沉降是工程成败的决定性因素之一.依托苏州地铁5号线某车站矩形顶管工程,建立基于随机介质理论的地层损失模型和基于弹性力学Mindlin解的计算模型,得到矩形顶管施工引起地表沉降的计算公式.选取K34断面,对比了现场实测数据与理论计算的结果.研究结果表明:建立的矩形顶管地表沉降预测模型能较准确地预测矩形顶管引起的地表沉降,其预测值和现场实测数据的误差仅为10.6％;地层损失引起的地表沉降是总地表沉降的主要组成部分,侧摩阻力与正面顶推力占比较小;理论预测曲线的沉降槽宽度与实际沉降槽宽度较为接近,约为2～3倍隧道埋深.     

矩形顶管管-土接触面状态及顶推力预估

天津地区采用较大直径的矩形顶管施工地铁车站出入口可借鉴的工程经验较为匮乏.考虑施工停顿、管体悬浮和减阻剂体积等因素的影响，提出了耦合有限差分法和顶力-顶程控制方法的顶推力计算模型，并应用于矩形顶管顶推力的预估.针对天津地层情况，采用该模型预估地铁车站出入口顶管施工中的顶力.现场试验与监测数据证明顶力预估模型的正确性，有助于顶管工作井后背墙的设计优化及长距离大直径顶管施工中继间的布置.     

浅埋超大断面矩形顶管顶进对既有箱涵的影响

针对浅埋超大断面矩形顶管顶进引起的环境影响效应，以深圳市某拟建顶管法地铁车站为背景，建立了顶管施工全过程三维有限元数值模型，研究了浅埋超大断面矩形顶管施工的背土效应及其对上方既有箱涵的影响。结果表明：顶管下穿箱涵前，箱涵的不均匀沉降增长缓慢，箱涵迎土面所受土压力不断增大；顶管下穿箱涵时，箱涵的不均匀沉降量急剧增大，箱涵迎土面所受土压力逐渐降低；顶管穿出箱涵后，箱涵的不均匀沉降量和迎土面所受土压力均先下降而后趋于稳定。浅埋超大断面矩形顶管施工的背土效应使得箱涵的最大水平位移大于最大竖向位移，实际工程中应采取措施减少背土效应的影响。     

矩形顶管施工引起的土体变形计算方法研究

分析了土体位移主要影响因素,对土体进行部分力学计算假定,使用梅德林解推导了分别由矩形顶管施工过程中的推进力、掘进机及管道侧摩阻力引起的土体变形计算公式;利用随机介质理论,推导了矩形顶管施工土体损失带来的土体变形计算公式.综合所有因素得到总变形公式,进行了土体变形规律分析并验证了计算公式的正确性.对矩形顶管推进引起的三维土体变形提供了简单的理论计算方法.     

矩形顶管掘进地层变形规律数值模拟研究

矩形顶管具有高利用率、扰动小、造价低等优点,被广泛应用于浅埋地下工程施工中。目前的研究大多利用力的控制,不能够对地表沉降进行准确预测。基于此,依托苏州某矩形顶管项目,利用“位移控制法”实现顶进全过程数值模拟;在充分考虑管土摩擦作用和超挖地层损失影响下,分别利用“罚函数”法和“等代层”法进行模拟,建立矩形顶管三维动态数值模型,研究顶管施工对地表横向和纵向变形的影响规律。在此基础上,进一步研究摩擦系数、内摩擦角以及黏聚力等敏感性参数对地表变形的影响规律。结合工程实测数据,验证数值计算结果的正确性。研究结果表明：顶管掘进过程中掌子面前方土体隆起,后方沉降,顶管施工完成后地表横向呈现整体沉降,沿中轴线对称分布,地表变形与摩擦力成正比,与土体内摩擦角、黏聚力成反比。     

矩形顶管施工参数对地表沉降影响分析及控制

为了探究砂质粉土地层矩形顶管施工对周边环境的影响,依托南京某城市地铁车站出入口过街通道矩形顶管工程,采用三维数值模拟和现场监测相结合的方法研究了矩形顶管法在施工过程中呈现的地表沉降规律.探讨了是否及时注浆、支护压力、注浆压力及注浆量对地表沉降的影响,并针对工程中土体变形问题给出了相应的地表沉降控制建议.结果表明,在掘进过程中,顶管机在不同的区段应采用与土层相适应的支护压力和注浆压力,同时,要采用同步注浆的措施以及适量的注浆量才能有效控制地表沉降量,当支护压力、注浆压力、注浆量等施工参数分别设定在开挖面侧向静止土压力的1.0～1.5倍、150～175 kPa、注浆充盈系数为1.25～1.75时地表沉降控制效果最佳.     

顶管施工技术研究

本文主演阐述顶管施工概述,顶管施工技术的特点与应用,顶管施工技术的发展,顶管施工技术分类,顶管施工技术发展建议。     

曲线顶管底幕法古沉船整体打捞缩尺模型试验

为了保护沉船的完整性,缩短打捞周期并降低打捞成本,本文提出了一种采用矩形曲线顶管形成底部托盘的新型水下沉船整体打捞方法。基于极限平衡法,推导了单根矩形顶管沿竖曲线推进的顶推力理论计算公式。依托“长江口二号”古沉船打捞项目,开展了缩尺模型试验,分析了底幕不同位置顶管推进顶推力的变化规律,并对一些施工因素对地层扰动及顶推力的影响进行了探讨。结果表明：矩形顶管沿竖曲线推进,顶推力随推进角度的增大呈现先增大后减小的趋势,顶推力峰值发生在推进角度为120°-180°之间;刀盘旋转切削及泥浆的冲刷作用有助于降低对地层的扰动,减小推进阻力;由于端板的约束作用,靠近端板处顶管顶推力大于其他位置的顶管顶推力;顶管在入土和出土时刻会对周围环境产生一定的扰动,因此在确定顶管弧形梁的半径时,需要充分考虑其对沉船扰动的影响;基底吸附力约占总起吊力的31%。本项研究为隧道施工技术在沉船打捞领域的创新性交叉应用,研究成果可为“长江口二号”沉船打捞及类似打捞工程的实施提供重要的理论依据和技术指导。     

考虑管-土/泥浆接触状态的浅埋大断面矩形顶管隧道摩阻力计算方法研究

研究分析顶管-土体/泥浆的接触状态,进而结合全土柱地层压力理论和摩擦学理论,建立考虑管-土/泥浆接触状态的浅埋大断面矩形顶管隧道摩阻力计算方法,并开展工程实例验证与应用。研究结果表明：本文所建立的考虑管-土/泥浆接触状态的矩形顶管隧道摩擦力计算方法的理论计算结果与实测结果较吻合,该方法具有可靠性,可用于指导实际工程的设计与施工;受顶管姿态、泥浆套质量影响,顶管管壁接触存在完全管-泥浆、完全管-土和管-土/泥浆共存3种接触状态,在实际施工中,以管-土/泥浆共存接触状态为主;顶管顶进初期,受端头井地层加固及泥浆套形成质量等因素影响,界面接触模式应按管-土接触考虑,管壁摩阻力大;在富水地层中,泥浆套质量受地下水渗流作用影响显著,泥浆易稀释、流失,减阻效应减弱。     

考虑流固耦合效应的浅埋矩形顶管隧道开挖稳定性分析

为进一步研究流固耦合效应下浅埋矩形顶管隧道开挖面稳定性,结合南通世纪大道站矩形顶管过街通道工程,通过现场监控、数值模拟和理论分析等手段,分析了饱和砂层中流固耦合效应对开挖面极限支护力、破坏模式及孔隙水压力的影响。结果表明：支护应力比的减小将导致开挖面位移呈现3个阶段发展形式,致使开挖面前方孔隙水压力减小,最终导致其整体失稳破坏;相较于无渗流力计算,考虑流固耦合效应时开挖面前方土体土拱效应发挥程度较大,其极限支护应力比远小于1;深径比对浅埋矩形顶管隧道开挖面前方的破坏模式影响较小,但在浅埋情况下与极限支护力呈线性关系。研究结果可为饱和地层浅埋矩形顶管隧道施工提供一定的参考。     

长输管道长距离顶管施工的技术研究

当前长距离顶管施工技术在我国燃气施工中得到了广泛应用,施工人员在工程建设中应充分认识长输管道长距离顶管施工技术的特点,确保在工程建设中充分发挥长距离顶管施工的作用。本文详细分析了长距离顶管施工技术的优势和影响要素,并分析长距离顶管施工技术的应用要点。     

市政工程中顶管施工技术要点分析

市政工程施工中,顶管施工技术应用日趋增多,从施工准备、设备安装与调试、线路加固、对地下管线及地表构筑物影响、泥水平衡顶管施工出洞等方面论述了顶管施工技术要点。     

浅谈市政工程中顶管技术的应用

本文以最近被广泛使用的顶管技术举例,从实际中出发简要说明了顶管技术的施工特点,着重介绍在市政工程中的实际应用,并且进一步说明了在实际操作中关于顶管技术的各种各样的工艺问题,提高以后顶管施工的水准,并为以后的顶管施工设计一个良好开端。     

泥水平衡顶管施工在城市污水管网改造中的应用

本文结合珠海市唐家湾污水管网改造工程中成功应用泥水平衡顶管施工技术的经验,阐述了顶管施工技术及其应用     

顶管近距离穿越对近接高架桥桩施工的影响研究

为确保顶管近距离穿越施工的安全性,需要分析近接高架桥桩施工受顶管施工的影响。本研究提出顶管近距离穿越对近接高架桥桩施工的影响研究方法。通过分析顶管近距离穿越项目的概况,获取顶管施工区域与高架桥之间的位置关系;并论述顶管近距离穿越施工过程中产生的土体扰动效应;最后,应用线弹性模型和Mohr-Coulomb模型建立了顶管有限元模型和高架桥有限元模型,根据设计的顶管近距离穿越施工流程展开数值模拟。所提出方法的模拟结果与实际结果基本相符,该方法具有较高的模拟精度。     

顶管技术在市政给排水施工中的应用

近年来顶管施工作为一种现代化管道敷设技术，在市政地下管线施工中得到了广泛的应用。利用顶管法施工与传统的明挖覆盖法相比，可以减少对施工周边环境的影响，缩短工期。本文着重介绍顶管技术在市政给排水施工中的应用。     

浅析顶管施工在污水厂工程中的应用

顶管技术是极为更要的一种都市铺设管道的施工手段,采用顶管施工法铺设管道在市政建设的污水管道工程得到了广泛应用。利用顶管法施工与传统的明挖覆盖法相比,可以减少对施工周边环境的影响,缩短工期。本文主要介绍顶管法施工在在污水厂工程中应用。     

浅论顶管施工技术及应用

本文结合顶管施工技术在给排水管道工程中的应用。阐述顶管施工过程中的方向控制和测量纠编、顶管施工技术质量控制及采取的一些技术处理措施,并展望顶管法日渐成熟,成为市政建设中的一种常用工艺。     

城市给排水项目施工阶段顶管技术的具体应用分析

在城市不断发展过程中,对给排水项目施工要求也随之提高,这就要求施工单位应采取合理的技术对给排水项目进行施工。在对给排水项目实施施工过程中,顶管技术具有诸多优势,因此其应用也越来越广泛。为了保障给排水项目施工质量,施工单位应对顶管技术应用过程进行控制,切实保障其应用效果。该文首先对顶管施工技术的相关概念进行阐述;其次分析了当前给排水项目中顶管技术的应用特点;再次对给排水顶管施工技术中所需的材料进行分析,最后从施工重点、操作要点、存在风险以及质量控制措施等角度出发,对其应用过程进行总结,旨在为今后给排水项目施工提供借鉴。     

市政排污混凝土管长距离顶管施工技术

随着城市建设的发展混凝土管长距离顶管施工应用已越来越普及,敷设新的排水等地下管线及地下通道,混凝土管长距离顶管施工已成为市政设施施工的最佳方案。本文就排污混凝土管长距离顶管施工技术做了相关分析。