工作井后靠土体对顶进反力的响应监测分析

随着顶管关节尺寸的增大,顶进反力引起的后靠土体扰动问题已经不容忽视。文章以南京市江东门过街通道工程为依托,在后靠土体中埋设了测点监测顶管顶进施工过程中后靠土体的扰动情况。监测内容包括:土体深层水平位移、侧向土压力、孔隙水压力。在对监测数据进行分析后,讨论了后靠土体对反力的响应规律,可以为今后类似工程提供有益的借鉴。     

大断面矩形顶管施工对周围土体扰动实测分析

依托苏州市某大断面软土地层矩形顶管建造综合管廊隧道工程,通过分析施工期间的土体孔隙水压力、土压力、深层土体水平位移、地表沉降等土体扰动监测数据,揭示了大断面矩形顶管施工对土体扰动规律。结果表明:矩形与圆形顶管产生的土体扰动存在差异,主要表现在矩形顶管附近土体最大水平位移发生在距顶管上表面一定距离处,矩形顶管产生的地表沉降曲线底部较为平缓;矩形顶管对土体的扰动与顶管机距监测断面距离有密切联系,随着顶管机逐渐靠近,土体的土压力、水平位移及孔隙水压力受扰动变得剧烈,顶管机通过后土体扰动逐渐减弱;顶管顶进速率越快,对周围土体扰动越大,现场加快顶管速率应谨慎;而施工停顿后,土体有向管壁移动的趋势,停工期间不能停止向管壁注入膨润土泥浆。     

深埋长距离顶管施工周边土体扰动演变规律

长距离顶管施工对周边环境的影响不容忽视,以杭州市紫金港科技城220 kV架空线上改下土建一标工程为研究对象,根据具体工程概况,探讨顶管施工中周边土体的扰动理论,通过FLAC3D对深埋长距离顶管推进过程中周边土体的竖向位移云图及开挖工作面处上、下方不同点处的竖向位移值进行了研究。结果表明：在顶管上方周边的土体都产生了竖向向下的微小位移,在开挖面下方周边的土体产生向上的竖向位移,顶管施工对管道上方周边土体的扰动较大,得出对2 m的大直径顶管而言,需要对以顶管前后50 m,上下4倍管径范围内的土体重点分析研究。     

顶管施工土体扰动的实测分析研究

对福州某工程顶管施工期间地表位移、土体位移及孔隙水压力进行了现场监测,并根据实测结果分析研究了顶管施工的土体扰动特性。结果表明,顶管施工引起的地表位移可分为顶管到达前沉降、施工扰动沉降、管土间隙沉降及土体固结沉降四个阶段;土体位移(相对地表)在顶管机头距离监测断面5m范围内达到最大,而孔隙水压力变化比土体位移变化要及时,可通过监测孔隙水压力对施工引起的土层移动作出超前预测。     

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。     

水平荷载作用下沉井后靠土变形数值分析

顶管工程中后靠土体为沉井提供支撑作用,而推进反力对后靠土体的扰动会影响工程效率及安全性,因此有必要研究顶管推进对土体变形产生的影响。本文建立了计算后靠土体变形的三维有限元模型,分析了水平平行顶管推进引起的沉井后靠土体变形特性。结果表明:随着与沉井后靠墙距离的增加,后靠土体地表隆起变形先逐渐增大,然后逐渐减小,最后达到稳定;推进反力对后靠墙埋深范围内的后靠土体变形影响较为明显,最大侧向位移发生在推进反力作用部位;推进反力对沉井长度范围内的土体水平位移影响较大,最大位移值发生在沉井的对称轴附近。     

流沙层顶管洞口加固施工技术

顶管施工中洞口加固处理非常重要,它是保证顶管机头顺利出洞的关键。以南京内秦淮河雨污分流顶管施工为例,介绍了在流砂层顶管施工中,对洞口土体水平双液注浆加固的施工方法,为后续顶管施工类似土体的洞口加固提供实际施工经验。     

土压平衡顶管下穿铁路的施工控制

为研究下穿铁路的顶管施工对路基沉降的影响,以昆武高速地面排水下穿云冶铁路工程为例,采用有限元模拟法,以不同覆土厚度的9.0 m×4.4 m截面为施工管廊截面,并在开挖时与开挖停止2种工况下对土层变化进行分析。结果表明:12 m覆土厚度满足顶管土层沉降要求;顶管过程中,顶管机前方0～16 m及3倍管径范围内的土层需进行加固处理;推进停止时,附加推力、摩擦力对土层水平位移起决定作用。研究结论可为铁路的安全运营提供理论依据。     

大断面矩形顶管斜交二次进洞施工技术

上海市轨道交通10号线伊犁路站3号出入口过街地下通道矩形顶管施工时,面临小接收井、大角度斜交进洞(顶管机仅能部分进入洞门)的施工难题,由于采取了MJS工法加固洞口土体、接收井内分次回填土、预留洞外侧井点降水、从机头内向外侧土体压注双液浆、预凿车站地下连续墙及接收井部分结构后筑、机头分次进洞和切割等一系列的技术措施,从而确保了顶管机安全进洞,使通道顺利贯通。     

顶管隧道施工环境影响研究

采用有限差分法并考虑流固耦合的作用,分析研究了顶管顶进施工对周边地表变形、土体内部位移、孔隙水压力及土体主应力的影响规律。结果表明,顶管顶进过程中沿顶管纵向地表位移在机头前方约1D(D为顶管直径3.8m)处隆起值最大且距离机头越远隆起变形越小;横向地表受顶管施工扰动影响较大的区域为其轴线两侧3D范围内;孔隙水压力先增大后减小,且在顶管机头通过计算断面2D时土体孔隙水压力达到最大;同一水平面上顶管轴线处主应力受到的影响最大,且影响范围约为2D。最后将数值模拟结果与理论值进行对比,得到的结果基本一致。     

市中心繁华地段浅覆土顶管的施工技术

某排水系统建设为地处上海市中心繁华地段的顶管工程,工程地质条件差,顶管覆土浅,周边环境复杂,沉降控制要求高。通过比较,选用泥水平衡式顶管机进行顶管,主要采用三段式顶进方式,并使用双液注浆法加固施工区域土体,最终顺利完成了顶管施工,可为类似项目施工提供借鉴。     

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.     

顶管法扰动影响分析

通过分析顶管工程施工时对周围土体扰动的作用机理,运用MIDAS GTS/NX对顶管施工过程中对地铁高架基础的位移、内力的影响进行数值模拟,针对该法在施工中对周围土体扰动及已有铁路轨道的影响进行了研究。评估了顶管施工对地铁高架基础的影响程度,验证了项目中顶管法施工方案的可行性。     

大断面矩形顶管施工对环境影响研究

上海轨道交通2号线东延伸段金科路站4号出入口联络通道采用大断面多刀盘矩形顶管施工。介绍了顶管施工现场的监测方案,从地表沉降、孔隙水压力和土体水平位移等方面研究了大断面矩形顶管施工对周围环境的影响。得出了推进时顶管正上方土体的上抬量最大、孔隙水压力在顶进过程中的变化规律以及垂直于顶进方向的水平位移大于顶进方向的水平位移等规律。     

顶管遇地下韧性障碍物处理施工技术分析

因地下环境不确定因素多,顶管工程经常需要穿越一些障碍物,如何经济有效地处理障碍物是顶管施工技术中的难题之一。以白龙港南线东段工程为例,对顶管遇韧性PE给水管采取的土体预加固、顶管机刀盘改制等技术进行了探讨,取得了良好的效果。     

矩形顶管施工地下管线破坏机理分析与控制

由于顶管施工不可避免地对周围土体产生扰动,引起地层移动,从而威胁邻近地下管线的安全.文中以某地铁站出口市政过街通道矩形顶管施工为背景,通过分析矩形顶管施工时土体与地下管线的相互作用,探讨管线应力和位移的分布情况,对其破坏机理进行了总结,并阐述了相应的控制措施.     

多因素下竖向顶管施工引起的土体变形研究

建立掘进机与土体间的摩擦力、后续管道与土体间的摩擦力、开挖面前顶管推力、土体损失四个因素下竖向顶管法施工的力学模型.前三个因素引起的土体变形解根据弹性力学Mindlin解得到;土体损失引起的土体变形解通过随机介质理论得到,最后二者相加获得多因素下总的土体变形理论解.通过算例对计算结果进行了分析,研究了开挖面前顶管推力的改变对土体变形的影响。研究结果表明,土体竖向位移的最大值随z的增大基本呈减小趋势;竖向顶管施工引起土体隆起的范围在距顶管横截面中心线D～10D之间,土体隆起值随着深度的增加而增加;水平位移的最大值出现在距竖向顶管横截面中垂线2.5D处;开挖面前顶管推力对竖向位移的影响范围主要在距顶管横截面中心线±2.5D之间,在影响范围内,其引起的竖向位移随开挖面前顶管推力的增加而逐渐增大;在0z0.5D时,开挖面前顶管推力引起的水平位移主要表现为较小的朝向竖向顶管的移动;在0.5Dz4D时,主要表现为远离竖向顶管的移动,且随着深度增加,水平位移越大。因此,在竖向顶管施工时,需重点关注±2.5D范围内的竖向位移以及0.5Dz4D范围内的水平位移。     

谈顶管施工进出洞预加固措施

顶管作为城市管道的主要施工方式之一,应用广泛,在其施工过程中,如遇不良地质,土体加固方案正确与否往往关系着整个施工的质量及安全。结合工程实践,介绍顶管进出洞口时可能出现的风险并分析探讨针对此类问题有效的土体加固措施,给以后的设计及施工提供一些参考。     

超大直径顶管下穿建筑物时的扰动影响测试与分析

顶管施工在地下工程建设中的应用越来越多,但顶管机头刀盘切削开挖土体势必会引起管道周围土体的受力变形,甚至危及周围构筑物的安全和正常使用.以目前国内软土地区最大的内径4m的大直径混凝土顶管工程为例,对大直径顶管下穿建筑物时的扰动影响进行了分析研究.采用数值模拟方法,分析了顶管穿越施工造成扰动的一般规律,结合现场监测对数值模型的计算结果进行验证,进而探讨了顶管施工对土体扰动的形成机理和诸多影响因素.