管幕—箱涵頂進(jìn)施工期間地表變形及箱涵迎面土壓力研究.pdf

1、管幕法是在始發(fā)井與接受井之間，利用微型頂管技術(shù)在擬建的地下建筑物四周頂入鋼管或其它材質(zhì)的圓管，鋼管之間采用鎖口連接并注入防水材料而形成水密性地下空間，在此空間內(nèi)采用開挖或箱涵頂進(jìn)方案修建地下建筑物的一種新型暗挖技術(shù)。管幕-箱涵頂進(jìn)工法是管幕法與箱涵法的結(jié)合。本文結(jié)合工程實例，對軟粘土地層中超長大斷面管幕-箱涵頂進(jìn)施工中的幾個重點問題進(jìn)行研究。本文的工作主要有以下幾個方面： 首先，結(jié)合實測數(shù)據(jù)研究了超長大斷面管幕一箱涵頂進(jìn)過程中地

2、表變形的特征，得到了一些與我國常規(guī)暗挖施工技術(shù)(箱涵法和盾構(gòu)法等)所不同的新規(guī)律。例如：①箱涵頂進(jìn)時縱斷面上地表變形在箱涵切口位置附近隆起較大；②頂進(jìn)時，切口附近橫斷面地表變形曲線為中間隆起多、兩邊隆起少、曲線上凸；③箱涵網(wǎng)格擠土停頂期間，地表固結(jié)沉降在停頂頭兩天最大；④當(dāng)箱涵切口遠(yuǎn)離工作井時，地表固結(jié)沉降在切口前后方都各有一個速率較大區(qū)域。 其次，箱涵頂進(jìn)過程受力非常復(fù)雜，采用解析方法研究難度很大。本文建立了能夠考慮網(wǎng)格前管幕

3、土欠挖、超挖施工工況的三維有限元計算模型，實現(xiàn)了箱涵頂進(jìn)過程及其地表變形的模擬。通過模擬計算，分析了管幕土欠挖和超挖對地表變形的影響，和管幕剛度對地表變形程度的影響，并提出在允許地表變形范圍內(nèi)鋼管直徑的建議值。 最后，采用常規(guī)方法監(jiān)測箱涵頂進(jìn)前端迎面土壓力非常困難。本文將靜力觸探探頭進(jìn)行改裝、水平固定于網(wǎng)格前端實測端阻力，采用經(jīng)典球孔擴(kuò)張理論推導(dǎo)出了換算公式，用以計算迎面土壓力，這一新方法尚未見有關(guān)文獻(xiàn)報道。通過實測并計算分析，