平行顶管施工引起的地面变形实测分析_魏纲

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顶管施工引起地表竖向变形分析

顶管施工引起地表竖向变形分析
用弹性力学 Mindlin解推导了正面附加推力、设备与 周围土体的摩擦力对地表垂直变形的影响,结合土 体损失引起的竖向变形,得到顶管施工引起的总的 土体垂直变形计算方法,并通过天津某地区顶管施 工实测数据进行了验证,监测数据与计算结果匹配 度较高。
大于土体的被动土压力,会造成土体的挤压变形,若 附加推力小于土体的主动土压力,则会造成土体的 坍塌。
顶管施工引起总的周边地表竖向变形。计算结果与实际监测结果吻合,顶管施工引起周边地表竖向变
形呈现前方隆起后方沉降的变化规律。
关键词:顶管;地表竖向变形;正面源自加推力;摩擦力;土体损失中图分类号:U455.47
文献标识码:A
文章编号:1672—1144(2019)03—0208—04
AnalysisofSoilVerticalDeformationInducedbyPipeJackingConstruction
城市市政基础建设中,由于路面交通繁忙,人员 密集,地面建(构)筑物及地下管线复杂,敷设新的地 下管道采用以往的开槽方案已经越来越困难,为了 减少对正常活动的干扰以及房屋的拆迁,非开挖施 工已经成为市政管道施工的最佳方案。顶管法是地 下管道非开挖施工的一种,利用主顶油缸或管道间 中继站的推力,把掘进机和管道从工作井内推入土 层并一直顶推到接收井内,其优越性在修建穿越河 流、道路和已有构筑物的地下通道、管道等地下工程 得到体现,但顶管施工也不可避免地造成地面和地 下土体的移动,即沉降和位移。
李庆臻[1]、肖雁征等[2]、曹明明[3]通过分析具体 案例的地表变形情况,探索顶管施工对周围土体变
形影响机理 及 影 响 范 围。吴 大 国 等[4]、高 坤[5]、刘 营[6]、张海生[7]、宋 建 学 等[8]通 过 三 维 数 值 模 拟,探 索顶管引发周围土体变形的主要影响因素,并对实 际项目变 形 提 供 预 测 分 析。 关 永 平[9]、夏 永 发[10]、 何桥等[11]通过模拟计算,分析不同土体参数及环境 参数对变形的影响,认为顶管与建筑物水平间距、建 筑物基础埋深以及土体参数是控制变形量的主要参 数。任毅[12]、刘航军等[13]通过实际工程案例,探索 地表变形随时间发展情况,认为顶管引发地表变形 分为机头到达前沉降、施工扰动沉降、管土间隙沉降 及土 体 固 结 沉 降 四 个 阶 段。 董 晓 娟 等[14]、韩 国 良[15]、潘建立[16]对前人工作经验进行总结,提出了 刀盘附加推力、摩阻力、注浆压力和土体损失是造成

超大直径平行双线顶管施工引起的地表变形分析

超大直径平行双线顶管施工引起的地表变形分析


= ・

2 0 1 7 年4 月第 4期
城 市道 桥 与 防 洪
管理施工 1 5 9
2 . O %, 4 3 . 6 6 %的实 测 数据 集 中在 0 . 5 % ~1 . 0 %『 4 1 。 考 虑 到 顶 管施 工 与盾 构 的不 同 、本 段 顶 管 工 程 的深
苏 鼎 国
f 上海 市水务 建设 工程 安全 质量 监督 中心站 , 上 海市 2 0 0 2 3 2 ) 摘 要 :近年 来随着南 干线 、 青 草沙等工 程 的建 设 , 顶管 技术在 上海市管道 施工领 域有 了突破 性发展 。但 是 , 顶管 施 _ [ 过程 『 I 1 蜘
进 机刀盘切 削土体势 必会引起 管道前方 土体 的受力变形 , 影响周 围环境 的安 全 , 也 成为 了该类 工程质 量安全监 督工作 的重 点及
难 点。结合 多年监督 工作 , 以上海市某 污水干管 工程 DN 4 0 0 0超大 直径 、 平行 双线钢 筋混凝 土顶管 为例 , 分析 了顶管施 造 成地
表 扰动 的规律 , 为今后 类似工 程提供参 考 。
关 键词 Байду номын сангаас 平行顶 管 ; 土体损 失 ; 地表 变形 ; 沉降监测
中 图 分 类 号 :T U 9 9 0 . 3 文 献 标 志 码 :B 文 章 编 号 :1 0 0 9 — 7 7 1 6 ( 2 0 1 7 ) 4— 0 0 1 5 8 — 0 4
㈤ = S n  ̄ , e x p ( 专)

采用 F型钢承 口式钢筋混凝土管 ,6 4 0 0 0 超大直 径, 壁厚 3 2 c m。顶 管 主要 穿 越 第 ④ 层 淤 泥质 黏 土

顶管施工引起地表变形规律的分析

顶管施工引起地表变形规律的分析

制其 Y 向的位 移 , 面 = 方 平 0和 = 一 0限制 其 z 4 方 向的位移 。土 体 开 挖 断 面直 径 为 3 20n, 道 . 7 l管
外径为 300m, .7 管道 内径为 2 60m, .0 管道埋 深 ^ 为 49m, 浆层厚 度为 0 1m。 . 注 .
响 进行 了数值 模 拟分 析和探 讨 , 出 了沿顶进 方 向地表 变形规 律 和地表 一般 变形规 律 相吻合 、 得 断 面横 向 变形 与 Pc 式计 算地表 变形 相 一致 以及 正 面推进 力越 大 , ek公 地表 变形 越 大 的结 论 ,
为顶管的施X提供参考。 - 关键词 : 项管; 地表沉降; 三维有限元; 正面推进力
第3 8卷第 2期
21 0 2年 6月






V0 . . 138 No 2
HUNAN COMMUNI CATI ON SCI ENCE AND TECHN0L OGY
J n 2 1 u .0 2
文章 编号 : 0884 2 1 )205 —5 10 —4 X(02 0 —020
资江边西流湾电排, 管径为 26m . 。沿途横穿长益 路 , 穿建设 路 , 纵 全长 3 17m。采 用 钢筋 砼 管 长距 9 . 离顶管施工。根据工程需要共设顶管工作井 1 , 个
顶 管接 收 井 1个 , 峰 湖 围 堰 1个 。管 道 外 径 为 秀 310m 内 径 为 260mm, 道 长 度 为 25m 2 m, 0 管 . /
顶 管 施 工 引起 地 表 变 形规 律 的分 析
曹 浩
( 长沙理工大学 交通运输学院 , 湖南 长沙 4 0 7 ) 10 5

顶管施工引起的土体扰动理论分析及试验研究_魏纲

顶管施工引起的土体扰动理论分析及试验研究_魏纲

第23卷第3期岩石力学与工程学报23(3):476~482 2004年2月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Feb.,2004顶管施工引起的土体扰动理论分析及试验研究魏纲徐日庆屠玮(浙江大学建筑工程学院杭州 310027) (俄亥俄州立大学哥伦布美国)摘要近年来,顶管施工技术在中国得到迅速发展,并广泛应用于给排水管道工程,但顶管施工中土体的扰动机理及土体性状的变化有待深入研究与探讨。

在前人的基础上,研究了顶管施工引起土体扰动的机理,提出了更加准确的土体扰动分区图。

对某顶管工程进行了现场监测,内容包括地面变形、深层土体移动、孔隙水压力、土压力、地下水位以及顶管施工现场记录。

测试结果表明土体扰动受土质条件、施工技术和现场控制程度的影响,其中现场控制程度(包括顶力、土压力、管线纠偏和注浆压力)的影响最大。

土压力、孔隙水压力、地下水位、地面变形及深层土体移动的变化都跟掘进机与测试断面之间的距离有直接关系。

当掘进机离测点还有一段距离(6~7 m)时,土压力、孔隙水压力和地下水位上升达到峰值。

地面隆起及深层土体移动则是在掘进机尾部离开测点时达到最大,随后总体上呈下降趋势。

现场测试结果很好地验证了土体扰动理论。

关键词土木建筑工程施工,顶管施工,土体扰动,扰动机理,现场监测分类号 TU 94 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2004)03-0476-07TESTING STUDY AND ANALYSIS ON SOIL DISTURBANCE INDUCED BYPIPE JACKING CONSTRUCTIONWei Gang1,Xu Riqing1,Tu Wei2(1Institute of Geotechnical Engineering,Zhejiang University,Hangzhou310027 China)(2The Ohio State University,Columbus,USA)Abstract In recent years,the technique of pipe jacking construction has been developed quickly and widely applied in water supply and drainage pipe projects in China,but it is required to study and discuss the mechanism of soil disturbance and changes of soil properties during pipe jacking. The mechanism of soil disturbance due to pipe jacking is investigated,and an improved method proposed to divide the sections of soil disturbance based on the results of former researchers. Analyses is made on the observational data of surface deformation,lateral deformation at sub-surface,pore water pressure,earth pressure,ground water level and in-situ pipe jacking construction records. The results show that the factors,such as ground conditions,construction techniques and the degree of site control,all affect soil disturbance,especially the degree of site control including jacking force,earth pressure,pipe line alignment,and slurry pressure. Change of earth pressure,pore water pressure,underground water level,surface deformation,and sub-surface movement all have direct relationship with distance between shield and testing section. Before the shield reaches the testing section (about 6~7 meters away),the values of earth pressure,pore water pressure and underground water level go up to the peak. When the empennage of shield leaves the testing section,the values of surface uplift and sub-surface movement go up to the peak first and then descended. The results of in-situ testing prove the mechanism of soil disturbance well.2002年7月22日收到初稿,2002年8月16日收到修改稿。

顶管施工引起地层变形的研究

顶管施工引起地层变形的研究
( 5 ) 工 具 管 纠 偏 引 起 的地 层 损 失 。施 工 中纠 偏 表 现 为 工 具 管 对 拟 偏 转 方 向一 侧 土 体 产 生 挤 压 , 此 时 当 应 力 超 过 等 效
后期固- i f c 降
图 1 顶 管 施 工 时 地 面 纵 向 变形 曲 线 ( 三阶段 )
屈服应力 时就产生黏塑性变形 , 导致土体 的位移 ; 同时 , 另一 一
侧则产生 间隙 , 这也引起地层损失 。
[ 定稿 日期 ] 2 0 1 4—1 1 —2 1
1 0 4
四川建 筑
第3 5卷 1期
2 0 1 5 . 2
然而 , 通过笔者对顶管顶进施 工引起地 表变形 的大量实 测数据分析可 知 , 在 工具 管前 部 土体 变形 阶段 , 并非如图 l
下 环境 不确定因素 的影 响 , 特别 是地层 条件 复杂时 , 施工 技
术 影响也很 大。因此 , 对 这 些 因 素 加 以定 量 的 评 价 是 困 难
土体倒塌 , 会产生较大的地层损失和地面沉降。
( 7 ) 顶 管 后 退 引 起 的 土 层 移 动 。在 顶 进 过 程 中 , 由 于 中
所 产 生 的 地 表 沉 降 发 展 的 一 般 规 律 可 以 分 为 三个 阶 段 , 口 『 】 _ _ l ‘ 具管前部变形阶段 、 施 工 沉 降 阶 段 和 土 体 围结 沉 降 阶 段 ( 图
1) 。
正面土体的原始应力状态不被改变 , 在顶 进施工过 程中正面 土体 由于应力释放而向开挖面方 向移动会引起地层损失
起 的地 层损 失 ; 相 邻管 节 的平 整度 差异 过 大引起 的地层 损
失; 触 变 泥 浆 失 水 引 起 的地 层 损 失 。 ( 2 ) 工具 管 开 挖 引 起 的 地 层 损 失 。 顶 管施 工 中 很难 Байду номын сангаас 证

顶管施工引起土体变形的原因分析

顶管施工引起土体变形的原因分析

顶管施工引起土体变形的原因分析对于地下开挖方式来说,通常施工对土体的扰动影响都是三维形态的,顶管施工也不例外,引起土体变形的因素亦相当复杂。

但通常认为顶管施工引起的土体变形的主要原因是为各种地层的损失。

依据Peck 得出的经验公式可知,土体变形主要由最大纵向位移、最大水平位移和变形曲线状三部分组成。

地层损失可分为两种:正常损失和非正常损失。

通常按照规范正常施工的所引起的难以避免的地层损失称为正常损失,例如开挖面剪切作用造成的地层损失、管道空腔造成的地层损失和工具管背土受扰动影响所造成的地层损失等。

针对于正常损失只能通过采取技术措施来减小其对土体变形产生的影响,并不能完全消除。

而当采取一定的技术措施就可以避免的损失称为非正常损失。

例如洞口止水装置失效造成的洞口周围土体塌陷或管节止水圈质量问题造成的顶管周围土体流失等造成的地层损失,在实际施工中应当完全杜绝此类事情的发生。

顶管施工中引起土体变形的原因有以下几个:(1)开挖层的应力状态变化对土体变形的影响顶管法施工过程中因顶推力和摩擦力等作用而使得土体原本的天然平衡状态遭到破坏,使得原状土体经历挤压、剪切、扭曲等复杂的应力路径,从而引起周围土体的变形。

顶管机前方土体不断积聚,就会产生隆起现象;当前方土体未能及时施加支撑时,因土体的应力释放就会导致土体向机头内临空面滑移,从而引起地面沉降。

(2)地层损失对地面沉降的影响地层损失的原因有很多,例如机头泥浆槽的作用宽度、顶管施工轴线偏差,和掘进速度与出土量不协调等。

地层损失主要由四部分组成,分别为实际开挖土体体积、超挖欠挖、地层流失和管周土间的间隙。

(3)管道外周空隙引起的地层损失影响管道外周空隙产生的影响主要体现在四个方面:相邻管节的平整度过大引起的地层损失、触变泥浆失水引起的地层损失、中继环外径与管道外径差异引起的地层损失和工具管外径与管道外径的差异引起的地层损失。

通常顶管管节外径比工具管的外径小 2~4cm,因两者之间管径差,导致工具管顶进过后管节外周会形成一个环形孔洞。

平行顶管施工引起的地面沉降计算方法综述

平行顶管施工引起的地面沉降计算方法综述

平行顶管施工引起的地面沉降计算方法综述摘要:平行顶管施工过程中会引起地面产生沉降,文章阐述了平行顶管施工过程中土体扰动的产生机理,对引起地面沉降的计算方法进行综述,总结了其优点和不足之处,提出了今后该领域中地面沉降的研究内容和研究方向。

关键词:平行顶管;地面沉降;数值分析在市政管道工程中,顶管技术的应用越来越广泛。

但是城市越来越拥挤,地下空间的有限性迫使近距离双线平行管道得到应用,而这一技术施工难度也较大,成为广大科研人员研究的重要课题。

根据管道所处位置不同,可以分为水平、垂直平行管道,在大部分工程均采用水平平行管道。

以下所述平行顶管均指的是水平平行顶管。

在顶管的施工过程中,管道周围的土体会随着施工的进程产生一定的施工扰动,由于土层性质的不同,其扰动程度也不同,这一点在软土土层中体现的尤为明显。

与单个顶管施工相比,平行顶管由于存在管道间的相互影响和相互作用,其施工过程对土体产生的影响要大得多,特别是当近距离管道施工时会对周围环境造成较大危害。

因此研究平行顶管施工对周围环境的影响这一课题已越来越受到人们的重视。

目前对平行顶管施工所引起地面变形的研究主要是根据经验公式计算土体的扰动范围和土体扰动程度。

1 平行顶管施工引起地面变形机理分析平行顶管施工过程中对周围土体产生扰动,引起地面发生变形。

而引起地面变形的最主要原因是由施工引起的各种地层损失和管道周围受扰动土体的再固结以及平行顶管管道顶进过程产生的挤土效应。

关于顶管顶进施工中产生的地层损失的产生原因,根据顶管施工特点总结起来主要有以下几点:①管节外围环形空隙引起的地层损失;②工具管开挖引起的地层损失;③管道及中继环接头密封性不好引起的地层损失;④工具管及管节与周围地层摩擦所引起的地层损失;⑤工具管纠偏引起的地层损失;⑥顶进过程中工作井后靠土体变形引起的地层损失;⑦工具管进出工作井引起的地层损失。

顶管施工引起的地面变形主要由4个部分组成:①掘进机到达前的变形;②掘进机达到和掘进过程中的变形;③掘进工作完成后的后期固结沉降作用引起的地面变形;④平行顶管管道之间的相互作用,产生挤土效应引起的变形。

顶管施工引起的土体变形分析

顶管施工引起的土体变形分析

基金项 目:河南省高校创新人才培养计划项 目(0 5 : 20 ) 河南省科技攻关项 目(8 12 60 5 0 20 3 0 2 ) 作者简介:孙文峰 (9 6 ) 男, 17 一 , 河南安阳人, 工程师, 硕士, 主要从事岩土工程领域的研究.

18 一 34
河 南 科

第2 卷 第1 期 6 1
经受可 能损坏的威胁 , 因此 , 对地 面变形 的影 响因素和预 测方法进 行研究就 尤为重 要 .本 文将在 前人研究成 果 的基础 上 , 结合顶管施 工的实际 , 系统 分析项管施 工中 引起土 体变形 的原 因, 并建立相关 的力 学模型 .
1 顶管施工过程中地面变形 的原因分析
顶管旅工过程 中产 生地面变形 的主要 原因是顶 管施工对 土体产 生的扰动和 土体损 失 , 主要影 响 因素有 : II 开挖 面支护压 力大小 的影晌 .
孙文峰 , 3晨辉 , 李清富 , J
( 州大 学 水利 与 环境 学 院 , 州 郑 郑 4 00 ) 5 0 1

要:详细分析 了在顸 管施工过程中引起地面变形的原 因, 建立 了应 用明德林解计 算顸管施工中顶推力以及摩
Байду номын сангаас
擦 力引起的地面变形的计算模型 , 并探讨 了模型 中相 关参数取值 的确定 方法 .运 用建立的模型对一个具体的顶管
顶 油缸及 中继间等 的推 力作用 , 把工具 管或者是掘 进机从 工作坑 内穿过土 层一直推 到接收坑 内吊起翻 .在掘 进 机顶进过 程 中, 由于顶 推力 的变化 、 开挖面 支护 压力 的大小 、 掘进机 及后 续管道 与土体 之 间的摩擦 力 以及 顶管掘进 机 出现偏斜 等原 因, 常会 引起 地面 的变 形 , 响 临近土 体 的稳 定和相邻 建筑物 的安全 .在实 际施 通 影 工中, 地面 通常会 先隆起 后下 降 , 这样 使地面 变形 发生 两次变化 , 相应 的也 使临近 的建筑 物或 者相邻 的管线
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第25卷 增1岩石力学与工程学报 V ol.25 Supp.12006年2月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Feb.,2006收稿日期:2005–09–08;修回日期:2005–11–06作者简介:魏 纲(1977–),男,博士,2000年毕业于宁波大学建筑工程专业,主要从事顶管、盾构施工技术及其对周边环境影响方面的研究工作。

E-mail :weig@平行顶管施工引起的地面变形实测分析魏 纲1,魏新江1,2,屠毓敏2(1. 浙江大学城市学院 土木工程系,浙江 杭州 310015;2. 浙江大学 建筑工程学院,浙江 杭州 310027)摘要:对海相沉积的欠固结土中水平平行顶管施工引起的地面变形规律进行分析,提出地面横向和纵向扰动区范围及工后沉降的计算方法。

研究结果表明,水平平行顶管施工时中间区域受到双重扰动,产生的地面沉降较大。

由于先建顶管施工对周围土体产生的扰动会使后建顶管施工时产生的扰动加剧,在同样条件下,后建顶管引起的最大地面沉降值与沉降槽宽度都要大于先建顶管。

平行顶管施工产生的地面沉降主要由土体损失、受扰动土体再固结和次固结引起,土体受扰动后产生的超孔隙水压力是导致工后沉降的原因,在欠固结土中工后沉降与时间基本成对数关系。

关键词:土力学;平行顶管;沉降;欠固结土;土体损失;再固结中图分类号:TU 43 文献标识码:A 文章编号:1000–6915(2006)增1–3299–06ANALYSIS OF SITE MONITORING OF GROUND DEFORMATION INDUCED BY PARALLEL PIPE JACKING CONSTRUCTIONWEI Gang 1,WEI Xinjiang 1,2,TU Yumin 2(1. Department of Civil Engineering ,Zhejiang University City College ,Hangzhou ,Zhejiang 310015,China ; 2. College of Civil Engineering and Architecture ,Zhejiang University ,Hangzhou ,Zhejiang 310027,China )Abstract :The disturbance scopes in lateral and vertical directions ,and calculational formulas for ground settlement are gained by analyzing the rules for ground deformation induced by level parallel pipe jacking construction in one underconsolidation soil. It shows that the ground settlement produced by middle zone is greater because of double disturbance during parallel pipe jacking construction. Also ,the surrounding soil disturbance due to former pipe jacking construction will strengthen the disturbance during latter pipe jacking construction. Thus ,the maximal ground settlement and width of settlement tank during latter pipe jacking construction are greater than those of the former. Ground settlement due to parallel pipe jacking construction is produced not only by the ground loss but also by the reconsolidation and secondary consolidation of the disturbed soil. Excess pore water pressure from soil disturbance is the reason for post-construction settlement. Finally ,post-construction settlement in underconsolidation soil is basically proportional to the logarithm of time.Key words :soil mechanics ;parallel pipe jacking ;settlement ;underconsolidation soil ;ground loss ;reconsolidation1 引 言顶管施工将作业面移至地下,可减少对地面建(构)筑物及周围环境的影响,但仍不可避免地会对周围土体产生扰动,引起地面变形。

由于城市地下空间的限制,近距离平行双线顶管应用越来越多。

根据位置不同平行顶管可以分为水平平行顶管和垂直平行顶管,前者在工程应用中较多。

平行顶管施工由于管道之间的相互作用,引起的地面沉降要大• 3300 • 岩石力学与工程学报 2006年于单顶管,会对周边环境产生危害。

目前,对单顶管施工的研究较多,对平行顶管施工的研究则非常少,且主要集中在施工工艺和对相邻管道的影响方面[1~5],而对施工引起的地面变形规律则缺乏研究。

本文结合一工程实例,对水平平行顶管(以下简称平行顶管)施工引起的地面变形规律进行分析,提出了地面横向和纵向扰动区范围以及欠固结土中工后沉降的计算公式。

2 工程概况浙江北部沿海一取、排水管道工程,均采用内径为2 800 mm 、壁厚300 mm 的钢筋混凝土圆形管道,管道位于海相沉积的淤泥质粉质黏土层中,土层的物理力学性质指标为:天然含水量w = 41.3%,孔隙比e = 1.18,重度γ= 17.7 kN/m 3,固结快剪强度指标为cq c = 15 kPa ,cq ϕ= 16°,不排水剪切强度u c = 24.6 kPa ,压缩系数v a = 0.719 MPa -1,灵敏度=t S 4.6。

由于管道埋深达13 m 以上,需穿越厂区新建海堤,且部分管道位于海底下,故采用顶管法施工。

顶管采用网格气压水力开挖式掘进机,其主要特点为:利用网格支护和切割土体,施加局部气压稳定开挖面,用高压水枪对土体进行破碎,然后用扬水器和渣浆泵将破碎的渣土从管道中排出。

取、排水顶管各敷设2条,其中取水顶管长度为575 m 、排水顶管长度为188 m 。

根据工作井制作的时间差异和施工经验,先施工2条短的排水顶管。

在排水顶管穿越海堤时即发现堤面沉降,堤面最大沉降为200~300 mm 。

为此,在取水顶管施工过程中,加强了对管线及堤面沉降的观测。

取水顶管工程穿越海堤部分的管线剖面和平面布置见图1。

海堤底宽为95 m ,顶宽为5 m ,最大填筑高度为7.8 m 。

海堤施工共历时170 d ,竣工后157 d 开始取水顶管施工。

根据工程地质资料,经计算得到顶管开始施工时海堤荷载所产生的平均固结度为0.265。

1#顶管先施工,2#顶管后施工,43 d 后推进140 m ,穿越至海堤防浪墙处(图1中的点E ),总工期为136 d 。

在海堤面上共布置28个沉降观测点,其中沿顶进方向共布置4个断面,分别为断面1,2,3和4。

断面1,2离2#顶管轴线距离均为3 m ,断面3,4离1#顶管轴线距离均为3 m 。

沿横向布置7个断面,分别命名为断面A ,B ,C ,D ,E ,F ,G ,其间距均为5 m 。

测点根据位置相应命名,如点A 4位于断面4和断面A 相交处。

图1 顶管穿越海堤段剖面和平面布置图 Fig.1 Section profile of sea embankment segment beingtraversed with pipe jacking3 地面变形实测结果分析在2条取水顶管推进过程中,对随施工进展而 变化的各测点沉降进行了实测。

推进过程中对掘进机切口中心标高、管节中心标高进行了测量,发现在顶进过程中顶管的中心标高变化甚微。

图2,3分别为1#,2#顶管纵向地面沉降分布曲线,纵轴线分别位于断面4和1处,图中点0位于图1中的断面A 处,时间由开始施工算起,以下同。

从图2,3中可以看出,堤面最大沉降均位于海堤轴线附近(C 与D 之间),其主要原因在于该区域超载最大且固结时间较短,地基土中尚存在较大的超孔隙水压力,地基土的强度较低,导致土层开挖时土体塑性流动更为严重。

比较图2,3可知,2#顶管点A 1实测沉降值明显要比点A 4的大。

这是由于两顶管轴线距离(10.5 m)较近,1#顶管先施工,2#顶管图2 1#顶管纵向地面沉降分布曲线(断面4) Fig.2 Distributing curves of jacking pipe No.1 settlement invertical direction(cross-section 4)纵向距离/m地面沉降/m m(b) 平面布置图(a) 剖面布置图第25卷 增1 魏 纲等. 平行顶管施工引起的地面变形实测分析 • 3301 •图3 2#顶管纵向地面沉降分布曲线(断面1) Fig.3 Distributing curves of jacking pipe No.2 settlement invertical direction(cross-section 1)后施工,这样1#顶管施工对管道周围土体产生扰动,造成2#顶管施工时其开挖面前部土体已经受到扰动,导致施工时产生的土体损失和扰动加剧。

在同样条件下,后建顶管引起的最大地面沉降值与沉降槽宽度都要大于先建顶管。

本文中此因素引起的附加沉降约为250 mm 。

图4为海堤防浪墙处地面沉降分布曲线,其中点0相应为点E 4。

从图4可以看出,当历时136 d 时沉降曲线形状已基本稳定,呈抛物线形,中间区域地面沉降较大,这是由于中间区域受到2个顶管施工扰动的影响。

由于1#顶管对周围土体的扰动是不均匀的,随着离顶管距离的增大而逐渐减小,因此2#顶管开挖时周围朝向1#顶管侧的土体扰动程度要大于另一侧土体,施工时该侧的土体损失也要大于另一侧。

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