于江

天津市政工程设计研究总院有限公司 300392

引言

随着经济发展及土地资源的日益稀缺，建设地下工程进行大范围开挖，不仅成本较高，也会对周边建（构）筑物的使用产生影响，带来不便。尤其是管道工程施工，传统的明挖铺设，基坑距离较长，影响沿线其他设施使用，且安全、成本更是难以保证。相比而言，采用顶管施工技术，既能节约土地、资金，又对周遭干扰小，可更好地避免以上隐患，保证项目顺利进行。但顶管工程施工难度大，施工前必须对周围地下建（构）筑物勘测探明，顶管过程会产生的土体扰动是施工过程中的不利因素。因此对大型顶管工程所穿越的建（构）筑物沉降影响进行预测，掌握其沉降变形规律和确保安全施工是十分重要的［1］。

1 顶管引起管廊沉降的原因

顶管施工法的工艺流程是由顶管机头切削土体进行开挖，土体先处于卸载状态；再由工作井千斤顶顶进，对机头前方一定土体产生强烈的扰动作用而使其处于挤压状态；由于机头工具管的管径大于后续管节直径产生空隙，使管周土体处于卸载状态产生应力松弛现象［2］。

顶管施工引起土体变形致使管廊发生沉降的原因是施工过程中对土体扰动和由于开挖引起的土体应力损失两方面。应力对土体产生扰动：在顶管施工中应力的来源主要有两种：一是正面附加顶推力；二是由于掘进机与土体及后续管道与土体之间的摩阻力共同对土体产生扰动。土体应力损失：在掘进机机头开挖过程中，前舱压力的过大会引起超挖，即开挖面的超挖，也会引起土体损失；……