直線及曲線頂管施工中的頂推力研究.pdf

1、頂管施工技術(shù)作為一種現(xiàn)代化的管道敷設(shè)施工方法,具有很多優(yōu)點(diǎn).隨著環(huán)境問題越來越受到重視,作為非開挖的頂管施工技術(shù)應(yīng)用也越來越廣泛.但由于理論研究相對滯后于實(shí)際和施工經(jīng)驗(yàn)提升不夠到位,使頂管施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用受到影響.本文在現(xiàn)有的頂推力理論、試驗(yàn)成果和計(jì)算方法的基礎(chǔ)上,研究了直線、曲線及超長距離頂管施工中頂推力的變化規(guī)律;提出了更加合理的頂推力計(jì)算方法;推導(dǎo)出直線頂管及曲線施工中頂推力的理論解;并給出了直線頂管施工中的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式;最后采

2、用有限元法分析了曲線頂管施工對管節(jié)和周圍土體的影響效應(yīng).論文的具體內(nèi)容如下:(1)在現(xiàn)有直線頂管頂推力計(jì)算公式的基礎(chǔ)上,分析直線頂管施工中頂推力的影響因素;考慮穩(wěn)定土層拱效應(yīng)的影響,推導(dǎo)出直線頂管頂推力的計(jì)算公式;根據(jù)某污水處理廠工程實(shí)例,采用分段函數(shù)模型擬合得出了一摩阻力的經(jīng)驗(yàn)公式;在此基礎(chǔ)上得到反映該地區(qū)實(shí)際的頂推力經(jīng)驗(yàn)公式,并以圖的形式將實(shí)測值與擬合值做了比較.(2)對楔形套環(huán)及楔形墊塊法和單元曲線頂管法兩種工法在施工中的力學(xué)性狀

3、進(jìn)行分析,得出了管側(cè)土體抗力的遞推公式;考慮穩(wěn)定土層拱效應(yīng)的影響,推導(dǎo)出楔形套環(huán)及楔形墊塊法施工時(shí)頂推力的遞推公式;結(jié)合工程實(shí)例以圖的形式給出了頂推力實(shí)測值與理論值的比較.同時(shí),以圖表的形式給出了曲線頂管施工中管節(jié)軸向應(yīng)力的計(jì)算方法,總結(jié)了曲線頂進(jìn)時(shí)管節(jié)中部應(yīng)力和管節(jié)接縫處的應(yīng)力計(jì)算公式.(3)采用有限元法分析了曲線頂管施工對管節(jié)和土體的影響效應(yīng).基于土體和管節(jié)變形協(xié)調(diào)原理,分析頂管施工中土體應(yīng)力和管節(jié)內(nèi)力的變化情況.研究土層彈性模量、