方形群管施工关键顶推步序对地层变形影响的研究

以南京市建宁西路过江通道江南连接线主线隧道东延工程下穿城墙仪凤门段的管幕结构法方形群管顶进施工为背景,选取施工断面关键节点,采用FLAC 3D数值分析软件,针对方形顶管不同顶推顺序引起的地表沉降规律进行分析。研究结果表明:水平方向上,跳作施工相较于顺序施工引起的地层沉降更小,但沉降数据差别较小,因此在不考虑地层变形而考虑施工便捷性的情况下,推荐顺序施工;竖直方向上,由上向下的施工顺序相较于由下向上的施工顺序产生的地表沉降更小,因此在不考虑顶进设备安装的情况下,推荐由上向下的施工顺序;L形与T形排布位置处的顶管施工中,水平方向上的施工顺序对最终沉降情况影响较小,竖直方向上采用由上向下的施工顺序产生的地层沉降更小。研究成果可为类似顶管工程提供参考。     

顶管施工引起地表变形规律的分析

结合顶管施工建立三维有限元模型,对某城市顶管施工引起的地表沉降进行了数值模拟分析,与实际监测数据进行了对比分析,并针对不同正面推进力因素对地表沉降的影响进行了数值模拟分析和探讨,得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、断面横向变形与Peck公式计算地表变形相一致以及正面推进力越大,地表变形越大的结论,为顶管的施工提供参考。     

地铁出入口浅覆土矩形顶管工程地表隆起研究

针对浅覆土矩形顶管施工时存在地表隆起过大的风险，应用MIDAS GTS岩土数值软件动态模拟大口径矩形顶管掘进施工过程，探究其在不同覆土厚度、开挖面顶进压力、摩擦阻力下引起的地表隆起规律，并与现场监测数据进行对比分析.结果表明：顶管顶进时地表监测点的隆起规律与数值计算结果基本吻合；顶管开挖面顶进压力、管节与地层的摩阻力引起的地表隆起在开挖面附近叠加达到峰值；地表的隆起峰值随覆土厚度的减小而线性增加，当开挖面顶进压力为100 kPa、管节摩阻力为35 kPa时，顶管覆土厚度每减小0.1H (H为矩形顶管高度)，地表隆起峰值增大约6.00 mm；浅覆土顶管地表隆起随顶进压力和管节摩阻力的增长规律可分为缓慢增长阶段和非线性快速增长阶段；为降低浅覆土顶管工程上覆土被顶破的风险，需要合理控制开挖面顶进压力及其波动、在管节外周形成厚度均匀的减摩泥浆套，确保地层稳定和顶管工程的安全.     

大直径顶管定向穿越高压铁塔技术研究

文章对顶管顶进地面沉降机理和原因进行分析,将压密注浆技术成功应用于顶管土体加固,以改善土质性能;同时,通过合理的施工控制技术和监测技术,从设计、施工、监测多个角度有效地控制了地面沉降变形,保证了铁塔安全,可为类似大直径顶管穿越既有构造物基础提供参考。     

浅埋曲线顶管管土作用效应研究

结合工程实际,详细论述了浅埋曲线顶管有限元计算分析中边界条件和材料强度准则的选取;采用有限元法和现场试验对顶管施工引起的管土作用效应进行了分析,两者结果基本一致。结果表明,浅埋曲线顶管中一次顶推距离、速度和注浆压力等因素影响地层扰动范围和地层应力变化值,覆土层厚度越小,地表扰动越明显;地层移动规律表现为地表先隆起后沉降,扰动的范围纵向在工具管穿越前后的一定范围内,横向对轴线内侧的扰动较外侧的明显。     

超浅层小半径曲线顶管地面扰动数值模拟分析

超浅层小半径曲线顶管工程中,地面扰动成为施工过程中必须关注的问题。以杭州半山超浅层曲线顶管工程为基础,利用大型通用有限元软件ANSYS对超浅层顶管的施工过程进行数值模拟,建立超浅层小半径曲线顶管模型,对模型实施不同的顶进速度,用以进一步探求超浅层小半径曲线顶管在不同顶推速度下的地面变形规律,提出顶进速度建议值。     

顶管结构荷载分布模式研究

顶管法作为一种非开挖的施工技术得到了越来越广泛的运用,但是针对顶管结构荷载分布模式的认识目前还比较模糊,文章对比分析了分析了日本、美国、德国和中国规范中顶管荷载的计算,并结合工程实际情况,对顶管荷载分布模式进一步研究,结果表明：顶管结构受力具有典型的时空效应;在稳定的地层中,顶管荷载主要来源于结构自重;在不稳定地层中,顶管上部荷载来源于结构自重和地层压力;施工期间顶管在长度方向上荷载分布存在较大差异,对于一般的地层,沿长度方向上的荷载呈前小后大的分布趋势。     

采用随机介质理论分析超浅层曲线顶管施工引起的地表沉降

应用随机介质理论对重庆主城排水超浅层曲线顶管顶进过程的地表沉降进行了分析,并推导出简化的沉降计算公式,进行了理论计算沉降与实测沉降对比,对比结果证明该理论在一定条件下也适用于超浅层顶管引起的地表沉降.     

顶管井深基坑近接高架桥桩施工影响及参数优化研究

依托某污水管顶管井深基坑近接高架桥梁工程,基于Midas Gts Nx建立基坑与桥梁三维有限元模型,研究了顶管井深基坑开挖对基坑稳定性及桥梁桩基变形影响与坑外注浆加固保护措施对桥梁位移的控制效果,通过现场监测验证了加固参数的有效性.研究结果表明:顶管井基坑开挖过程中工作井井壁最大水平位移出现在井壁中上部;顶管井基坑开挖...     

浅埋曲线顶管施T效应有限元分析

浅埋曲线顶管是一种新型复杂的顶管技术,由于覆盖土层薄,地层对扰动敏感,具有难以控制管-土作用效应的特殊性.采用有限元软件模拟大直径(D=2.64 m)曲线(R=250 m)土压平衡法下管、土力学效应,得出顶推力-位移关系、地层应力变化规律及曲线段混凝土管道的内力分布情况.     

黄土地区顶管施工土体沉降规律研究

顶管施工过程中地表埋深一般较浅,而且常穿越或临近既有建筑物及道路桥梁,从而对既有结构的稳定性产生不确定的影响.鉴于此,通过数值模拟顶管施工过程,分析了开挖过程中周围土体变形、变化情况,可为相关施工提供参考.     

有限元模拟超浅层顶管施工引起的路基地层移动

在市政工程中,超浅层顶管作为一种非开挖的施工技术,具有保护环境和不中断交通、不影响居民的正常生活等优点。通过有限元模拟超浅层顶管穿越路基时引起路基地层的变化情况,得出了超浅层顶管施工对浅埋覆盖路基土层移动的影响范围。     

道路工程顶管施工力学效应及工程应用研究

为研究道路工程重力排污管线顶管施工技术及其力学效应,对道路工程顶管施工过程中的管道进行了受力分析,对顶管顶进力进行了分析与计算,对影响顶进力的因素进行了归类阐述,并得到了以下研究结论:分析计算顶进管道受力应该分别计算垂直作用于管道轴线方向的荷载、管道的剪切力,需要充分考虑管道和施工条件,对顶进力进行分析计算时应包括迎面切入阻力、顶管施工摩擦阻力两方面的内容。最后,以某道路工程顶管施工为工程应用背景,计算得到顶管总顶进力的大小,为其顶进施工提供理论依据。     

顶管法施工对邻近地铁盾构隧道的安全影响研究

无锡某泵站工程采用顶管法施工,顶管近距离跨越运营地铁隧道。为保证运营地铁隧道结构安全,施工前采用有限元分析软件PLAXIS 2D和PLAXIS 3D模拟施工过程,预测了顶管法施工对隧道变形的影响,同时在施工期开展了全过程的安全监测。基于模拟结果和实测数据对比分析,得出以下结论：隧道变形均满足规范中对隧道结构变形的控制要求;数值分析结果与实测结果变形规律基本一致,顶管施工引起下方地铁盾构隧道的竖向变形表现为隧道隆起,水平变形相对较小,隧道收敛表现为横向压缩、竖向拉伸;顶管穿越施工引起下方盾构隧道上浮和轮廓收敛变形,隧道最大变形均发生在顶部,施工过程中应加强对隧道顶部上浮和轮廓收敛的监测工作。顶管法施工上跨地铁运营隧道的影响结果可为类似工程安全控制提供一定参考。     

采用随机介质理论分析超浅层曲线顶管施工引起的地表沉降

应用随机介质理论对重庆主城排水超浅层曲线顶管顶进过程的地表沉降进行了分析，并推导出简化的沉降计算公式，进行了理论计算沉降与实测沉降对比，对比结果证明该理论在一定条件下也适用于超浅层顶管引起的地表沉降．     

浅埋曲线顶管施工效应有限元分析

浅埋曲线顶管是一种新型复杂的顶管技术,由于覆盖土层薄,地层对扰动敏感,具有难以控制管-土作用效应的特殊性。采用有限元软件模拟大直径（D=2．64m）曲线（R=250m）土压平衡法下管、土力学效应,得出顶推力-位移关系、地层应力变化规律及曲线段混凝土管道的内力分布情况。     

渣土改良与膨润土泥浆在粉质地层顶管施工中的应用

为解决粉质土地层顶管顶进掌子面坍塌问题,依托输水管线土压平衡顶管施工,利用矿物改良剂通过试验形成改良液并进行优化,改良后的渣土流动塑性强,提高了隧道开挖掌子面稳定性。为提高顶进速度,利用膨润土泥浆的触变性在管道穿越地层时形成减阻剂,详细介绍了触变泥浆配合比、指标、注入量以及注浆施工,有效提高顶进速度,顶进效果良好。     

顶管穿越高速公路工程影响分析

顶管穿越已固结完成的高速公路地基,将引起土体扰动和土层损失,使路堤产生纵、横向不均匀沉降。文章阐述了顶管穿越高速公路路堤所引起的土层变形规律,分析了其成因;在经验公式法和解析法对比分析的基础上,建议采用修正的Sagaseta公式计算地面变形;并依托工程实例,探讨了显著影响顶管施工产生的地表变形的因素,得出了一些有益的结论。     

顶管近距离穿越高架结构的变形影响分析

依托尤家四片区市政雨、污水管下穿高架结构工程案例,通过Midas/GTS三维有限元软件建立模型,依据工作井施作、顶管顶进等工序分析顶管施工全过程对高架结构的影响。计算表明：(1)墩柱沉降与桩基持力层密切相关,进入较好持力层能较好抵抗顶管施工期间对墩柱沉降影响。(2)墩顶横向水平位移在顶管位于外侧相比下穿受到的影响更大,其他重要的影响因素还有水平距离,下部桩长的影响不大。(3)墩顶纵向水平位移受顶管敷设路径与高架结构垂直方向影响;桥墩单侧有顶管顶进作用时,较双侧施工受到的影响大。监测表明数值模拟能较好的反映施工过程对高架结构的影响。     

管线顶管法下穿公路桥梁安全评价与分析

针对雨水管线采用顶管法下穿公路桥梁的施工工艺,采用MIDAS/GTS NX软件建立三维地层-结构模型进行有限元模拟计算与分析,从而分析得出顶管穿越施工对公路桥梁结构的位移和轴力的影响.