张 宇 陶连金 赵 旭 董立朋 边 金 郭 飞

(1北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室， 北京 100124)(2中铁隧道局集团有限公司， 广州 511458)(3广东海洋大学海洋工程学院， 湛江 524000)(4北京市政建设集团有限责任公司， 北京 100048)

随着地下空间的快速发展，顶管法以其施工速度快、对周围环境扰动小以及顶进精度易控制等优点，在市政基础设施、能源运输工程、水利水电以及隧道工程等领域得到了广泛应用[1-5].顶管顶推力由端头阻力和管-土接触面侧摩阻力2个部分组成.随着顶管顶进长度的增加，管-土侧摩阻力逐渐增大，在顶推力中起到主要的控制作用.因此，国内外学者利用数值模拟和现场实测对顶管顶推力的预测进行了大量研究.Yen等[6]利用有限元方法对依托工程的顶管顶推力进行了有限元模拟，通过将数值模拟结果与实测结果进行对比分析，证明了有限元法的可行性；Shou等[7]通过室内直剪试验确定了管-土接触面的摩擦系数，并将其作为有限元模型的输入参数，对顶管过程的管-土相互作用进行了研究，并根据顶管端头前方土体Mises应力的变化规律推导出顶管的影响范围；Ong等[8]对隧道弃土进行重塑和直剪试验，并将该实验参数作为有限元模型的输入参数，进行顶管顶推力预测，得到的数值模拟结果与实测结果较为接近，从而证明了该方法的有效性； Li等[9]以重庆市水利枢纽顶管工程为依托，揭示了大断面混凝土顶管外壁与围岩之间侧摩阻力的变化规律，并利用有限元方法成功预测了顶进阶段混凝土管的受力情况，说明将室内试验和有限元方法相结合可以准确预测岩石地层中的顶管顶推力；……