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。     

考虑关键施工参数的矩形顶管隧道围岩变形控制分析

大断面矩形顶管工程在城市人口与建筑密集地区的应用越来越广泛,围岩变形控制是其施工关键问题之一。依托天津某大截面矩形顶管工程,采用数值模拟与现场监测手段,研究土舱压力、管土摩擦力、注浆压力、等代层等关键施工参数变化对地层三维变形的影响。研究表明：(1)土舱压力与注浆压力是引起围岩土体隆起变形的主要因素,管节与周围土体之间的间隙填充程度是诱发围岩土体沉降变形的关键因素。(2)管土摩擦力与土舱压力是引起围岩土体产生轴向水平位移的决定因素,在管土摩擦力与土舱压力作用下,围岩土体受到与顶进方向相同的剪切与挤压作用。(3)注浆压力与管土摩擦力使围岩土体向隧道外侧移动,产生横向水平位移,管节与周围土体的间隙填充程度决定围岩土体向隧道内侧移动范围,产生相反的横向水平位移。研究成果对于大断面矩形顶管施工诱发的围岩变形控制具有重要指导意义。     

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。     

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。     

软黏土深埋矩形顶管施工地层变形分析

结合上海轨道交通14号线静安寺车站工程，基于颗粒间应变(IGS)小应变刚度本构模型对顶管顶进过程进行了三维数值模拟。通过对比现场实测及既有工程经验，验证了数值模型的有效性。利用数值模拟，分析了软黏土地层中矩形顶管施工地层变形响应。主要结论包括：(1)基于IGS小应变本构模型的数值模拟可以合理反映矩形顶管顶进引起地表沉降特征；(2)顶管施工引起地表沉降形态可以通过高斯曲线表征，随着顶管顶进，沉降槽宽度系数变小；(3)土体深层水平位移呈“S”形分布，在隧道顶部所在深度，土体具有最大的远离隧道的侧向位移和沿顶进方向的水平位移，在隧道底部所在深度，土体具有最大的朝向隧道的侧向位移及沿顶进反方向的水平位移。     

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。     

顶管法隧道后靠结构稳定性控制

郑州市中州大道下穿隧道工程机动车道采用10.4 m×7.5 m大刀盘+偏心多轴组合式矩形顶管机进行施工。根据顶管顶进工况,预留28 m未开挖土体作为顶管机后靠,并且对前10 m土体进行高压旋喷加固,在顶管机轴线位置加固土体中埋设监测管,实时监控后靠的水平位移变化情况,确保施工安全。最后对后靠的位移情况进行分析,可供长距离大断面顶管施工提供参考。     

大断面浅覆土矩形顶管模型试验研究

在顶管隧道施工中,同步注浆是控制地表变形和顶力控制的关键环节。目前对于传统的同步注浆研究主要局限于浆液材料,摩擦系数的研究,而对浆液本身流动及其填充机理的研究涉及很少。通过建立顶管-浆液-土体系统和模型试验装置,在考虑相似律的情况下,介绍了大断面矩形顶管同步注浆的室内缩尺模型试验研究结果,研究了传统触变浆液（由膨润土、羧甲基纤维素和纯碱组成）和HS-3复合浆液和聚丙烯酰胺复合浆液对泥浆套质量影响效果。试验中测量了土层的竖向位移变化、顶进力的大小,以观察同步注浆对地面位移和顶力的影响。探究了浅覆土大断面矩形顶管隧道同步注浆对地面位移和顶进力的大小影响规律。试验发现,在注浆情况下,顶进力可以减少40%左右。     

矩形顶管施工诱发地表变形影响因素研究

矩形顶管在施工过程不可避免地会对周围土体产生扰动,引发土体产生变形。依托苏锡常城际铁路太仓站工程项目,通过建立超浅覆土矩形顶管顶进施工三维数值模型,模拟施工过程中对地表的影响,总结地层变形规律;表明：地表隆起与顶管顶进压力和摩阻力成正比;后续施工中,合理控制好开挖面顶进压力及摩阻力是保持开挖面土体稳定、较少地表隆起峰值的关键举措。     

长距离大断面矩形顶管顶进力计算及监测数据分析

现今国内对长距离大断面矩形顶管的研究相对较少,本文依托于云南某地下矩形顶管工程,探讨其顶进力计算,并与实测结果进行对比。结果表明,对于长距离大断面矩形顶管,顶管与土体之间的摩阻力计算可按照法向应力与摩擦系数进行计算;当顶进距离较小时,实测顶进力基本保持不变,且大于理论顶进力;当顶进距离较大时,实测顶进力随着顶进距离的增大而增加。     

软土地层管幕—箱涵顶进施工新技术

本文介绍了在上海市中环线北虹路下立交工程中,结合工程实际,应用了创新的管幕结合箱涵顶进的施工工法-RBJ工法(roof-box jacking method),并详细介绍了该工程钢管幕顶进高精度姿态控制、网格工具头设计、箱涵推进的顶力控制、箱涵推进中地表变形控制及箱涵姿态控制等关键技术,可为相关工程的设计、施工提供参考.     

长距离大口径顶管技术在工程中的应用

总结了某变电站线路出线配套电缆隧道工程顶管施工段的工程实践经验,介绍了顶管工程施工过程中相关力学参数的计算方法,着重阐述了长距离大口径顶管的施工方法及在工程中的应用,对今后同类顶管施工项目具有指导意义。     

大口径泥水平衡顶管进出洞技术措施

大口径泥水平衡顶管进出洞技术是顶管工程的关键工序之一,本文根据广州市西江引水工程—输水管线-干线(里和路至和顺立段)DN3600顶管段工程的施工实践,该顶管横穿环城高速路,埋深10米左右,采用封闭式泥水平衡顶管,通过制定的控制措施和预防措施,以及在施工中出现或者可能出现的问题,解决问题的方法及预防措施,通过三个来月的顶管施工发现,顶管机出洞、进洞的工序是关键工序,直接决定了顶管的成功或失败,本文阐述大口径泥水平衡顶管进出洞技术。     

过河管道施工方案对比分析

对倒虹管式三种施工方案进行对比,阐述围堰法、沉管法的技术核心及施工注意事项,针对渭河甘肃段过河管道工程情况选出较适用的施工方案——顶管法施工.对工程实际问题进行总结,如顶管受阻、顶管失稳等,提出了解决措施,以降低顶管工程的风险.     

新晋祠路段污水管道工程的顶管施工技术

结合新晋祠路段污水管道顶管施工情况,从工作坑、接收井、管道顶进等方面介绍了顶管法施工过程中的控制要点,总结了顶管法施工中应注意的有关问题,对今后同类工程的实施具有一定的借鉴意义。     

超大口径钢顶管关键技术研究

为解决超大口径钢顶管由于管径增大、管壁增厚带来的施工难题,依托上海市黄浦江上游水源地连通管C2标工程,对DN4000mm钢顶管焊接工艺进行了阐述。在此基础上,从超大口径钢顶管施工扰动机理分析出发,分别对掘进开挖技术、泥浆技术与穿越技术进行系统研究。工程实施效果良好,所形成的相关技术可为类似工程提供借鉴。     

全气压式作业法在人工掘进顶管工程中的应用

结合具体工程实例,阐述了顶进方案的选择,详细介绍了全气压顶管施工工艺,提出了全气压施工的安全措施,工程实践表明,全气压作业顶管施工法能较好适应流砂等复杂地质地段的施工。     

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。     

软土地区管幕群顶管施工地面沉降监测与分析

依托上海14号线桂桥路站管幕段实例工程,对管幕群顶管顶进施工过程地面沉降情况进行监测,分析群顶管施工对地面沉降的影响,在此过程中对本工程采用水土分算或合算进行讨论。根据顶进过程实际工况和监测数据,分析管幕群顶管施工影响地面的原因,提出相应控制措施。结果表明:①管幕群顶管施工引起最大地面沉降出现在始发井出加固区区域;②在本工程中采用水土合算计算正面土压力较为符合实际情况;③管幕群顶管施工过程中影响地面变形的因素主要包括前舱压力、顶进速度、洞门止水、管壁摩擦和同步注浆等方面。     

15m级三车道矩形顶管在下穿城市主干道工程中的应用

随着矩形顶管在市政交通领域的应用,10m级两车道矩形顶管技术越发成熟,亟需15m级三车道矩形顶管技术的研究与应用推广.本文对嘉兴市快速环线15m级三车道矩形顶管下穿南湖大道工程的设计、施工和监测进行介绍,工程采用一台14.8m×9.4m类矩形盾构机进行南北双线分离式顶进实施,机头采用前6后8多刀盘组合形式,通过设置凹凸...