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杨朝帅：大断面矩形顶管隧道施工土体稳定性分析 131 DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2016．04．048 大断面矩形顶管隧道施工土体稳定性分析 杨朝帅 (1．中铁隧道集团科学技术研究院有限公司。 河南 洛阳 471009；2．中铁隧道勘测设计研究院有限公司。 河南 洛阳 471009 3．中铁隧道集团有限公司技术中心， 河南 洛阳 471009) 摘【 要】 为了研究繁华城区超大断面、超浅埋、小净距顶管隧道顶进施工过程中掌子面的稳定性，本文采 用有限元数值模拟，计算了不同的顶推力作用下掌子面上方的地表沉降变化规律和掌子面纵向中心线上不同深 度的应力变化规律，研究结果发现，在顶推力大约为2倍掌子面中心点上覆土压力时地表隆沉变形最接近0，成果 在工程施工中有很强的实用意义。 【关键词】 大断面矩形顶管隧道；掌子面稳定性；顶推力 【中图分类号】TUF3 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2016)04—0131—40 0 引言 还不多，文献[1]、[2]研究了顶管隧道施工过程 中土 在城市隧道施工 中，由于环境复杂、场地 限制等 体扰动的现场实测及试验分析；文献 [3]理论分析并 因素，非开挖技术得到了广泛应用。目前 比较主流的 实测了顶管以及隧道在推进施工时对土体的扰动；文 非开挖技术有盾构法、TBM法 、顶管法 (小直径管沟隧 献[4]、[5]研究了顶管隧道施工时地层的变形沉降及 道)等。采用大断面矩形顶管法修建繁华城区地下通 控制技术文献；文献[6]~[8]研究了小区率半径和长 道，不仅可有极大提高地下空间利用率，而且相 比盾 距离顶管隧道等复杂情况下的顶管施工，以及触变泥 构，更能节约造价。 浆减摩施工技术；文献[9]、[10]采用数值模拟方法研 目前，关于城市地下通道采用顶管法施工的项 目 究了顶管隧道施工过程对环境的影响。 179d时，最大误差达到了12．52％，但是后期的沉降预 测精度高。 参考文献 可见，随着t。取值的增大，前期预测效果较差，后 期预测效果较好。因此，为了更好地反映沉降变化趋 [1] JTJO17—96，公路软土地基路堤设计与施工技术规范[s]． [2] 王培中．软土地区基坑围护与变形研究[J]．低温建筑技术 ， 势，应将t。值取大一些，以提高准确性和满足精度要 2014，(1O)：104—107． 求。从图中可以看到，实测曲线在t取6O～120d时比 [3] 金鑫．软土路基沉降预测与计算方法研究[D]．上海：上海交 较陡，这是 由于填土速度加快造成的，在此阶段预测 通大学，2008． 曲线与实测相差较大，平滑的指数函数曲线对于预测 [4] 王 志亮 ．软基路堤沉 降预测与计算 [D]．南京：河海 大 填筑速度变化的路基沉降不太理想。 学，2004． 3 结语 [5] 王志亮，吴克海，李永池．一个预测路堤沉降的新经验公式 模型[J]．岩石力学与工程学报，2005，24(12)：2013—2017．