白雨千

（中铁十八局集团第五工程有限公司， 天津 300459）

1 引言

顶管施工在1896 年开始于美国北太平洋公司， 而我国引入的时间则相对较晚， 北京地区在1953 年开始国内的第一项顶管施工工程。 经过几十年的发展， 我国的顶管施工技术已经有了较大的提高， 尤其是对于城市中长距离和大直径的顶管工程［1-3］。 作为一种不开挖的掘进施工， 顶管施工过程中所需占地较小， 施工时的噪音等也较小。 在建筑物较多以及交通较为繁忙的路段开展施工具有较大的优势。 但顶管施工时容易对周围土体造成一定的扰动， 而土体的扰动容易导致周围建筑物产生一定的安全隐患， 为此， 在开展顶管施工时必须对周围环境进行分析。

2 有限元分析

建模背景参考某顶管工程， 该工程所处地貌为河口相冲积平原， 有着较为平坦的地势环境，工程沿线覆盖有较多的填土， 沉积物为主要的下部填土类型， 并且主要为粉质土， 因地下土层具有不均匀的复杂性， 故在建模时将其划分为三层进行考虑。 鉴于本文的研究重点在于顶管与地表沉降的关系， 故本文选取该项目的直线段作为代表进行分析。 该直线段所处区域有着0.555%的坡度， 鉴于该坡度较小， 故本文在建模时将忽略不计， 全程模拟水平顶进的情况。 工程锁采用的圆形顶管机具有4180mm 的外径， 所采用管节的混凝土强度为C50， 内外径分别为3500mm，4140mm， 每段管节的长度均为2500mm。

本次模拟采用的是ABAQUS 有限元分析软件， 所建立模型如图1 所示。……