曹宇春,霍 超,杨建辉

(浙江科技学院 土木与建筑工程学院,杭州 310023)

随着城市化进程的加快和用地资源的紧张,越来越多的城市将目光转向地下工程,其中顶管是地下工程中一种常用的非开挖隧道施工技术。顶管顶进过程中的摩阻力和顶力是顶管工程的关键技术参数,其中管土间摩阻力的大小与顶管穿越的土层性质、顶管类型及直径、减阻泥浆效果的发挥等因素有关。当顶管顶进过程中的摩阻力较大时,若顶力较小,则顶管难以顶进,若顶力过大,则可能导致管节的损坏。因此对顶管顶进过程中摩阻力和顶力的大小及其变化规律进行深入研究十分必要。

国内外较多研究者对顶管顶进过程中的摩阻力和顶力做了探索。在摩阻力研究方面,Shimada等[1]使用渗流分析模型研究了管土间泥浆的填充对减小摩阻力的作用,最终采用连续积分方式求出了曲线顶管侧摩阻力。Khazaei等[2]运用有限元分析软件对实际工程进行模拟,研究了顶管施工中泥浆的减阻效果,利用Hezrt弹性接触理论求得管土和管浆接触宽度,并推导出管道摩阻力。黄吉龙[3]通过直剪试验和整管试验得到了顶管顶进过程中摩阻力的变化情况。丛茂强[4]通过有限元软件研究了泥浆套的形成及其完整性对摩阻力的影响。在顶力研究方面,刘猛等[5]对顶管施工过程进行了模拟,通过分析一节顶管各个部位在顶进过程中的变化得到了顶管顶力的变化情况。陈孝湘等[6]结合监测数据分析顶力的组成及其与顶程、顶进曲率半径等影响因素之间的关系,从而估算出顶力。……