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顶管施工引起地面变形的计算方法研究

魏纲  黄志义  徐日庆  章瑞文  
【摘要】:假定土体不排水固结,利用弹性力学的Mindlin解,推导了顶管正面附加推力、掘进机和后续管道与土体之间的摩擦力引起的地面变形计算公式,结合土体损失引起的地面变形计算公式,得到顶管施工引起的总的地面变形计算公式,该方法适用于施工阶段。算例分析表明,顶管施工引起地面产生三维变形,随着掘进机的顶进而不断产生变化。正面附加推力引起开挖面前方地面隆起,后方地面沉降,以开挖面正上方为轴线呈反对称分布,在正常施工时产生的地面变形较小;掘进机与土体之间的摩擦力引起的地面变形较大,分布规律与正面附加推力相似,轴线位于掘进机中间部位正上方。后续管道与土体之间的摩擦力引起的地面变形分布规律与正面附加推力相似,轴线位于后续管道中间部位正上方,注浆时引起的地面变形较小。

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