矩形顶管掘进地层变形规律数值模拟研究

摘要：

矩形顶管具有高利用率、扰动小、造价低等优点,被广泛应用于浅埋地下工程施工中.目前的研究大多利用力的控制,不能够对地表沉降进行准确预测.基于此,依托苏州某矩形顶管项目,利用"位移控制法"实现顶进全过程数值模拟;在充分考虑管土摩擦作用和超挖地层损失影响下,分别利用"罚函数"法和"等代层"法进行模拟,建立矩形顶管三维动态数值模型,研究顶管施工对地表横向和纵向变形的影响规律.在此基础上,进一步研究摩擦系数、内摩擦角以及黏聚力等敏感性参数对地表变形的影响规律.结合工程实测数据,验证数值计算结果的正确性.研究结果表明:顶管掘进过程中掌子面前方土体隆起,后方沉降,顶管施工完成后地表横向呈现整体沉降,沿中轴线对称分布,地表变形与摩擦力成正比,与土体内摩擦角、黏聚力成反比.

关键词：矩形顶管、地表沉降、数值模拟、顶进开挖、摩擦系数

所属期刊栏目：22

分类号：U455(隧道工程)

资助基金：华东勘测设计研究院科研计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-02-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：15349-15357