曾天成，胡鑫辰，菅江华，曾晓超，石天然，臧守才，吴李珊

（1.中建交通建设集团有限公司，北京 100071；2.中国建筑装饰集团有限公司，北京 100044；3.武汉市青山区水务和湖泊局排水队，湖北 武汉 430080）

当今城市建设依然是高速发展阶段，地面交通繁忙，因此，市政管线建设中采用明挖法施工逐日减少，而对地面交通影响较小的顶管施工方法逐渐成为城市中管线建设的主流施工方法。随着顶管技术的不断发展，顶管管径也愈来愈大，与此同时，顶管施工对周围环境及既有管道扰动的影响，也愈来愈受到工程界及学术界广泛关注。目前，国内外一些学者通过现场试验[1-4]、解析解研究[5-8]、数值模拟[9-13]等方法对顶管施工造成的土体和邻近既有管道的扰动进行了研究。由于顶管施工对既有管道的扰动是一个三维动态过程，且与土体特性及管道特性有密切关系，同时，城市地下管道错综复杂，因此，仅从单纯数学解析角度所得的研究成果无法对具体工程问题给出较为精确的预测。进行合理的数值模拟并结合现场的实测结果进行分析，更加有助于理解顶管施工对既有管道造成的扰动，也可以为工程难题提供合理的解决方案。本文通过数值模拟的方法，研究了在顶管施工过程中，顶管与既有管道的相对方位及相对距离、土体性质和既有管道刚度对既有管道扰动的影响。

1 数值建模及顶管施工模拟方法

1.1 三维数值建模方法

本文基于有限差分软件FLAC3D进行数值模拟。……