管幕预筑法中大直径顶管施工地表沉降研究

作     者：王梅 杨松松 杜建安 郭勇 WANG Mei;YANG Songsong;DU Jian’an;GUO Yong

作者机构：太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 太原市城市建设管理中心山西太原030009 中铁十四局集团第二工程有限公司山东泰安271000 

出 版 物：《工程科学与技术》 (Advanced Engineering Sciences)

年 卷 期：2020年第52卷第4期

页      面：141-148页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51704205) 国家重点研发计划项目(2018YFC0808704) 

主　　题：管幕预筑法 密排顶管 Peck公式 管土拱效应 地表沉降 

摘      要：管幕预筑法顶管工程相比于传统管幕法顶管工程具有顶管间距小、顶管直径大等特点。目前,对于密排大直径顶管的应用较少,对管幕密排顶管施工顺序和顶管施工地表沉降规律理论研究不足,密排顶管施工土体的变形趋势与单一顶管相差较大,传统的Peck公式预测地表沉降难以适用。为了解决密排顶管的施工顺序及顶管施工地表变形规律,采用大型模型试验对3种典型的顶管施工方案进行试验,研究大直径密排顶管之间的相互影响作用和顶管施工过程中的地表变形特征。结果表明:考虑管土拱效应的顶管施工方案管幕中轴线位置处的地表沉降最大值为6.09 mm,小于其他两组方案;密排顶管之间不仅存在相邻顶管相互支挡的现象,且顶管与周围土体共同作用形成的管土拱效应对施工下排顶管形成保护;管幕预筑法密排顶管群最佳的顺序为先施工管幕上排顶管,再施工管幕两侧及下排顶管。通过改进Peck公式预测密排顶管群施工产生的地表沉降,改进的公式不仅将相邻顶管与管土拱效应的支挡效应考虑在内,还修改了Peck公式参数取值的具体办法。改进Peck公式的预测结果与模型试验的横向地表沉降曲线吻合良好。