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)，具有擾動小，空間利用率高的優(yōu)勢，正越來越多地被運用于聯(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號線華強北站-華新站區(qū)間通道工程為背景，采用理論計算、數(shù)值模擬和實測分析等手段就矩形頂管施工的環(huán)境效應(yīng)展開了多方面的研究。主要包括:
　　(1)采用兩階段分析法計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地基梁模型簡化隧道，求解平衡微分方程，計算得到的隧道整體隆起曲線與實測曲線基本吻合。
　　(2)采用隨機介質(zhì)法計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介質(zhì)法的計算結(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。實測數(shù)據(jù)顯示，不均勻收斂模式下采用隨機介質(zhì)法更為準確。
　　(3)在矩形頂管的施工過程中對地表隆沉

3、和隧道變形進行了高頻率、大范圍的監(jiān)測。頂管施工僅對下方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)生在開挖面到達隧道邊界和離開隧道邊界的時間節(jié)點之間。頂管卸載作用影響范圍內(nèi)的隧道橫斷面呈蛋形變形。地表上一點在頂管通過時會出現(xiàn)沉降-隆起-沉降的變化過程。
　　(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)果與實測結(jié)果較為接近。模擬結(jié)果表明管線的曲率半徑、