顶管施工中相邻垂直交叉地下管线变形的三维有限元分析

顶管施工引起的管道周围土体移动会对相邻地下管线造成危害。采用三维有限元分析了顶管施工引起的相邻垂直交叉地下管线变形，研究了离顶管距离的远近、注浆、纠偏、不同管材、地下管线埋深、管线与土体弹性模量比等因素对地下管线位移的影响。研究表明：地下管线产生的竖向位移远大于水平位移，当顶管开挖面通过地下管线2m时，地下管线产生的竖向位移达到最大；顶管向地下管线侧纠偏是引起地下管线变形的主要原因；地下管线弹性模量越小，产生的位移越大。地下管线周围土体的弹性模量大小对位移有很大影响，可以通过注浆等方法加固土体以减小地下管线的位移。     

矩形顶管施工期地表沉降实测分析

矩形顶管技术作为一种地下隧道开挖方法,其施工过程不可避免地会对管节周围土体产生扰动,使土体出现卸载或加载等复杂的力学行为,引发土体产生变形。文中以南京江东门地下人行过街通道工程为背景,在矩形顶管施工区域地表布设若干沉降测点,并在顶管顶进过程中实时记录测点数据,然后对获取的数据进行了归纳分析,得到了矩形顶管施工对地表沉降的影响规律。     

土压平衡式矩形顶管在深覆土中的施工

近几年来,随着市政工程建设的高速发展,地下空间的开发和利用越来越受到人们的重视。特别是加上隧道掘进技术的日益提高,地下结构的断面尺寸越来越大,同时为了提高地下空间的使用率,采用矩形截面的形式,并为矩形顶管的应用创造了时机和条件。土压平衡式矩形顶管顶进工法是利用土压平衡矩形顶管机完成矩形断面的隧道工程。其特点为:1)在同等截面下,矩形隧道比圆型隧道能更有效地利用地下空间,减少工程造价。2)利用土压平衡矩形顶管机可对矩形断面进行全面切削,保持土压平衡,对周围土体扰动小,能更有效的控制地面和管线沉降。3)在管线不搬迁,道路不翻浇前提下,不影响道路的安全畅通。4)在同等施工条件下,无噪音、无环境污染,不影响周围居民生活。     

矩形顶管进接收井施工技术

上海市徐汇区中山医院综合楼矩形地下过街通道,因穿越枫林路及医院内的部分房屋与多种地下管线,采用顶管方法进行施工。阐述了矩形顶管进接收井的施工工艺和施工要点,该施工技术可为以后上海软土地区工程项目的施工借鉴。     

顶管近距离穿越建(构)筑物及地下管线的保护措施

在城市顶管施工中近距离穿越建筑物基础、地下管线时,由于顶进过程对土体的扰动和地层损失易造成建筑物不均匀沉降和管线受损等事故,为降低施工风险,有必要采取措施对穿越区域的建(构)筑物及地下管线事先保护。通过工程实例,介绍了顶管近距离穿越建(构)筑物及地下管线分别采取树根桩隔离板注浆加固的保护措施。实践证明,这些措施有效保护了周边建(构)筑物和地下管线,大大降低了顶管施工风险。     

富水砂层条件下矩形顶管过街通道施工技术优化

矩形顶管技术发展于大直径圆形顶管,具有减小隧道埋深和提高地下空间利用率等优点。将矩形顶管技术应用于城市主干道、过街通道中,可有效降低施工对交通和管线改迁的影响。文章通过对某地区矩形顶管过街通道施工技术进行总结,结合该地区富水砂层特殊地质,进一步优化了矩形顶管施工技术,探索出成熟的施工经验,旨在提供借鉴和参考。     

矩形顶管周围土体扰动及混凝土裂缝 多因素影响分析

在顶管施工过程中不可避免的会对附近管线、城市道路、建筑物产生影响,考虑到现场监测手段的局限性,在通过有限元模拟的方法模拟各个影响因素下对土体更直观准确的扰动分析,及对各个因素的敏感度做出分析,根据分析结果可在施工中采取相应的施工措施,用以减小地层移动及改善土体的物理力学性质,使顶管施工符合市政施工规范。尽量减小对周边建筑物、结构物与地下管线的影响。顶管过程中顶推力对管道受力的影响不可忽略,对矩形管道结构受力与混凝土裂缝进行分析,提出结构优化设计方案及防止裂缝措施,为今后的工程提供理论依据。     

矩形土压平衡顶管技术在地铁施工中的应用

针对城市地面交通繁忙,地下管线复杂的现状,以深圳地铁7号线地下矩形通道为例,采用土压平衡顶管法施工,介绍了大断面矩形顶管施工原理、工艺流程及关键控制技术,以期为今后类似工程的施工提供参考。     

大断面矩形顶管施工中的土体沉降规律分析

郑州市纬四路中州大道下穿工程,是国内最大断面顶管机干城市车行地道工程的首次应用,且长距离穿越运营道路和地下构筑物.在顶管顶进过程中对刀盘前方土体进行了改良,对后方管节进行了注浆处理,将大断面矩形顶管施工对土体的影响降到最低,在实际施工中取得了良好的效果.     

矩形顶管施工引起端头土体扰动监测分析

相比圆形顶管矩形顶管技术有其特有的优越性,近年在我国呈现出快速推广趋势。但作为一种地下隧道开挖方法,矩形顶管施工不可避免地会对管节周围土体产生扰动,引起一系列环境岩土问题。本文以南京某地下人行过街通道工程为背景,对通道周围的土体水平位移及侧向压力现场监测数据进行了分析,得出了大截面矩形顶管施工对端头土体加固区及非加固区的影响规律,可为今后类似工程施工提供重要的技术参考与借鉴。     

顶管施工引起邻近地下管线附加荷载的分析

利用弹性力学的Mindlin解,推导得到顶管掘进机与土体之间的摩擦力和后续管道与土体之间的摩擦力引起的土体附加应力计算公式。假定土体为Winkler模型,推导得到土体损失引起的垂直向土体附加应力计算公式。研究了顶管施工在邻近垂直交叉地下管线上引起的附加荷载分布规律。研究结果表明：附加荷载的变化规律与地下管线和掘进机的相对位置密切相关,是一个三维问题;随着地下管线与顶管之间距离的减小,附加荷载急剧增大;在正常施工时,竖直方向引起的附加荷载值最大,顶进方向其次,垂直于管壁方向最小。     

过街道顶管施工对地下管道影响的分析计算

过街道顶管施工是否会造成其上方埋置的管道发生损坏,这是一个被普遍关注的问题.文章就这一问题作探讨,其内容:1)顶管施工扰动对赋存有地下管道的土层产生地面沉降的机制;2)扰动引起地面沉降的一般特征与实测表现;3)地面沉降对管道影响模拟计算表达式建立与应用分析.     

长距离顶管管道的失稳分析

管道失稳是由于管道周围土体提供的抵抗力矩小于偏心顶推力而产生的扭转力矩,造成管节偏离设计轴线。分析了长距离直线顶管施工时管土之间的相互作用,认为管道在承受对角荷载时会产生转动力矩,当管道端部的最大土体反力超过土体承载力时土体产生破坏,造成管道整体失稳。提出了管道失稳时假定接头处为铰链的管土相互作用宏观模型。分析了传统曲线顶管施工中管土之间的相互作用,建立了首节管道和后续管节的受力模型及土体反力分布模式。采用考虑位移的土压力计算方法计算环向土压力,得出首节管道和后续管节最大土体反力的计算公式。对一个工程实例进行了计算,结果表明首节管道容易失稳。提出了长距离直线和曲线顶管施工防止管道失稳的控制措施。     

顶管施工技术在市政工程中的应用

分析了传统的地下网管铺设与顶管施工技术间的区别,简述了顶管施工技术的优势,并对管材成本的预算、顶管井的设计、相关废弃物的清理等工艺流程进行了介绍,针对施工中出现的问题,总结了市政工程中运用顶管技术时应注意的要点。     

顶管施工在天然气管道穿越铁路中的应用

为解决天然气管道穿越西延铁路的问题,采取了顶管法施工,重点介绍了人工顶管施工的方法、工序及注意事项等,实践证明顶管法在隧道或地下管道穿越铁路中的应用是可行的。     

基于主动式纠偏的曲线顶管施工力学特性研究

曲线顶管施工技术在市政管线工程中得到越来越广泛的应用。在分析曲线顶管施工机理的基础上,提出并对比分析了3种管节纠偏方案,进而结合主动式纠偏方案的施工特点,对三维曲线顶管施工过程中管土间挤压作用力进行计算分析,并推导了管节顶进摩阻力计算公式,其后对管线平面夹角、管线半径及管径大小3个摩阻力影响因素进行单因素分析。考虑管外注浆对管土接触状态的影响,进而引入土压力作用系数对顶进摩阻力计算公式进行修正,并通过对比分析顶进摩阻力的现场实测值、规范建议值及公式计算值,给出了土压力作用系数的建议取值范围。研究表明:主动式纠偏方案在管节姿态调整、施工扰动控制及管身衬砌受力等方面优于其他两种纠偏方案;顶管施工过程中管土间的挤压作用力呈三维复杂状态,不能进行简单的叠加;管线平面夹角对管节转动摩阻力有显著影响,管线半径对侧向顶推摩阻力和管节转动摩阻力均有一定的影响,而管径大小则主要影响地层土压力摩阻力的数值;管土接触状态是真实存在的,其土压力作用系数的取值范围大致在0.2~0.6之间。     

大直径顶管施工对邻近垂直交叉地下管线的影响分析

针对深圳某变电站线路出线配套电缆大直径顶管工程施工对地下管线的影响，利用FLAC3D模拟了大直径顶管施工过程，分析了邻近垂直交叉地下管线在不同开挖面推进力、管线与顶管开挖面不同距离情况下的位移变化．研究表明：推进力大小对垂直交叉地下管线的水平位移影响明显大于其对竖向位移的影响；并且在距离顶管中心线10m（约2．5倍管道直径）范围管线的位移随顶管推进力及开挖面位置的变化有较大变化。     

非开挖顶管工艺在市政排水管线中的应用

随着城市交通建设的发展和市政排水工程项目的建设完善,城市地下管线错综复杂,排水管线的非开挖顶管施工工艺得到广泛应用。尤其在大城市以及市政排水管线的建设过程中,道路的开挖具有一定的限制,因此采用土压平衡式顶管机顶管施工方法,为相应的工程项目的开展奠定了基础。