土压平衡矩形顶管施工引起的地表沉降

顶管施工会对周围土体产生扰动,引起土体移动。而相对于圆形顶管,矩形顶管对周围土体的扰动更大,从而引起的地表变形也更大。文章结合工程实例,对矩形顶管施工引起的地表变形规律进行了探讨,分析矩形顶管施工引起土体移动的影响因素,为同类工程的设计与施工提供参考。

土压平衡式矩形顶管顶进工法是利用土压平衡矩形顶管机完成矩形断面的隧道施工,其结构断面的合理性可减少土地征用量和掘进面积，降低工程造价。可用于建造地铁车站、地铁及水底隧道旁通道等。

以南宁市轨道交通1号线南湖站ⅰ号过街通道顶管工程为背景,分别考虑顶管机及后续管节对土体的作用力引起开挖面周围土体的施工时变形、土体损失引起地面永久沉降、注浆对土体损失补偿引起的地面抬升、地层中超孔隙水压力消散发生失水固结效应引起的工后沉降等因素,揭示了在注浆压力作用下矩形顶管隧道周围土体的变形模式,推导了由注浆填充引起的土体竖向变形计算方法,给出了扰动范围土体内超孔隙水消散引起的工后固结沉降的计算公式。运用mindlin弹性理论解、随机介质理论、分层总和法分别对该工程由土体应力状态变化、地层损失、注浆填充和失水固结4个方面引起的地面变形进行计算,根据计算结果与实测数据的对比分析,对矩形顶管施工扰动引起的地表沉降变形特性进行系统研究,叠加后的计算结果与实测数据变化规律基本一致,且数值吻合较好。

以南宁市轨道交通1号线南湖站ⅰ号过街通道顶管工程为背景,分别考虑顶管机及后续管节对土体的作用力引起开挖面周围土体的施工时变形、土体损失引起地面永久沉降、注浆对土体损失补偿引起的地面抬升、地层中超孔隙水压力消散发生失水固结效应引起的工后沉降等因素,揭示了在注浆压力作用下矩形顶管隧道周围土体的变形模式,推导了由注浆填充引起的土体竖向变形计算方法,给出了扰动范围土体内超孔隙水消散引起的工后固结沉降的计算公式。运用mindlin弹性理论解、随机介质理论、分层总和法分别对该工程由土体应力状态变化、地层损失、注浆填充和失水固结4个方面引起的地面变形进行计算,根据计算结果与实测数据的对比分析,对矩形顶管施工扰动引起的地表沉降变形特性进行系统研究,叠加后的计算结果与实测数据变化规律基本一致,且数值吻合较好。

土压平衡式矩形顶管顶进工法 摘要：土压平衡式矩形顶管顶进工法是利用土压平衡矩形顶管机完成矩形断面的隧道施工,其结构断面 的合理性可减少土地征用量和掘进面积，降低工程造价。可用于建造地铁车站、地铁及水底隧道旁通道 等。上海隧道股份有限公司通过完成断面尺寸为2.5m×2.5m、长为60米的矩形隧道试验,并于1999 年4月在上海地铁2号线陆家嘴车站5号出入口地下人行通道工程中成功应用,取得了显著的技术成 果、经济效益和社会效益。该技术成果获2000年上海市科技进步二等奖。 关键词：顶管道路桥梁 1．特点 1.1利用土压平衡矩形顶管机可对矩形断面进行全断面切削,保持土压平衡，对周围土体扰动小。 1.2在同等截面积下，矩形隧道比圆形隧道可更有效地利用空间，减少地下掘进土方。用于人行、 车辆等的地下通道不需再进行地面铺平工序，不仅省时而且可降低工程造价

相比圆形顶管矩形顶管技术有其特有的优越性,近年在我国呈现出快速推广趋势。但作为一种地下隧道开挖方法,矩形顶管施工不可避免地会对管节周围土体产生扰动,引起一系列环境岩土问题。本文以南京某地下人行过街通道工程为背景,对通道周围的土体水平位移及侧向压力现场监测数据进行了分析,得出了大截面矩形顶管施工对端头土体加固区及非加固区的影响规律,可为今后类似工程施工提供重要的技术参考与借鉴。

土压平衡式矩形顶管顶进工法 土压平衡式矩形顶管顶进工法是利用土压平衡矩形顶管机完成 矩形断面的隧道施工,其结构断面的合理性可减少土地征用量和掘 进面积，降低工程造价。可用于建造地铁车站、地铁及水底隧道 旁通道等。上海隧道股份有限公司通过完成断面尺寸为 2.5m×2.5m、长为60米的矩形隧道试验,并于1999年4月在上海地 铁2号线陆家嘴车站5号出入口地下人行通道工程中成功应用,取 得了显著的技术成果、经济效益和社会效益。该技术成果获2000 年上海市科技进步二等奖。 1．特点 1.1利用土压平衡矩形顶管机可对矩形断面进行全断面切削,保 持土压平衡，对周围土体扰动小。 1.2在同等截面积下，矩形隧道比圆形隧道可更有效地利用空间， 减少地下掘进土方。用于人行、车辆等的地下通道不需再进行地 面铺平工序，不仅省时而且可降低工程造价20%左右。

1 2020年5月29日 土压平衡式矩形顶 管进工法 文档仅供参考 2 2020年5月29日 土压平衡式矩形顶管顶进工法 土压平衡式矩形顶管顶进工法是利用土压平衡矩形顶管机完成矩 形断面的隧道施工,其结构断面的合理性可减少土地征用量和掘进 面积,降低工程造价。可用于建造地铁车站、地铁及水底隧道旁通 道等。上海隧道股份有限公司经过完成断面尺寸为2.5m×2.5m、 长为60米的矩形隧道试验,并于1999年4月在上海地铁2号线陆 家嘴车站5号出入口地下人行通道工程中成功应用,取得了显著的 技术成果、经济效益和社会效益。该技术成果获上海市科技进步 二等奖。 1．特点 1.1利用土压平衡矩形顶管机可对矩形断面进行全断面切削,保持 土压平衡,对周围土体扰动小。 1.2在同等截面积下,矩形隧道比圆形隧道可更有效地利用空间,减 少地下掘进土方。用于人行

本文使用梅德林解推导了分别由矩形顶管施工过程中的推进力、掘进机及管道侧摩阻力引起的土体附加应力公式;利用温克尔模型假定,推导了矩形顶管施工土体损失带来的土体竖向附加应力公式。结合具体工程实例,研究分析了矩形顶管施工在邻近管线引起的附加荷载分布规律。分析结果表明:管线所受附加荷载作用与管线和矩形顶管相对位置变化有关,并随着施工进程的开展不断变化。

矩形顶管施工的研究与应用 【摘要】：文章着重介绍矩形顶管施工的研究与应用现状，简要说明了大截 面矩形顶管在施工过程中的应用情况，并对矩形顶管的未来进行展望。 【关键词】：矩形顶管；施工技术 1.概述 近几年来，随着市政建设的高速发展特别是双层隧道、过街人行地道、地 铁车站的进出口的联通道、城市地下管线共同沟、引水和排水管道工程等这类地 下隧道工程的发展，加上隧道掘进技术的日益提高，许多地下结构的断面尺寸越 做越大，同时为了提高地下空间的利用率和节约成本，往往把断面形式做成矩形， 这些都为矩形顶管的应用创造了时机和条件。矩形顶管的研究对于进一步的城市 建设具有重要意义，并有十分广阔的应用前景。 2.矩形顶管施工的发展与应用 世界上最早的顶管法隧道是1826年开始建筑的英国伦敦穿越泰晤士河底 的公路隧道，隧道断面为11．4m×6．8m的矩形，由于采用人工挖掘方法，隧

土压平衡盾构隧道引起的地表沉降规律研究——盾构法作为地铁隧道施工的一种主要施工方法已在我国得到广泛的应用，由施工引起的地层移动和地表沉降是盾构隧道设计和施工中备受关注的问题。以广州地铁3号线某盾构区间隧道为研究对象，运用三维有限差分法对盾构...

针对类矩形盾构施工的扰动控制问题,基于弹性力学mindlin解,考虑刀盘正面附加推力、壳体与土体之间摩阻力、同步注浆压力以及土体损失4种因素的共同作用,采用数值积分法和叠加原理对地表变形进行计算分析.结果表明:4种因素共同作用下类矩形盾构掘进地表相当范围内表现为沉降,最大收敛沉降约为33mm,开挖面前方的沉降影响主要集中在前方10m范围;同步注浆压力产生的地表隆起可以部分抵消土体损失引发的沉降,因而合理的同步注浆有利于沉降控制;4类因素中,正面附加推力和盾壳摩阻力产生的地表变形很小.理论结果与实测数据基本吻合,可为后期类矩形盾构隧道施工的扰动控制提供理论参考.

针对类矩形盾构施工的扰动控制问题,基于弹性力学mindlin解,考虑刀盘正面附加推力、壳体与土体之间摩阻力、同步注浆压力以及土体损失4种因素的共同作用,采用数值积分法和叠加原理对地表变形进行计算分析.结果表明:4种因素共同作用下类矩形盾构掘进地表相当范围内表现为沉降,最大收敛沉降约为33mm,开挖面前方的沉降影响主要集中在前方10m范围;同步注浆压力产生的地表隆起可以部分抵消土体损失引发的沉降,因而合理的同步注浆有利于沉降控制;4类因素中,正面附加推力和盾壳摩阻力产生的地表变形很小.理论结果与实测数据基本吻合,可为后期类矩形盾构隧道施工的扰动控制提供理论参考.

分析了土体位移主要影响因素,对土体进行部分力学计算假定,使用梅德林解推导了分别由矩形顶管施工过程中的推进力、掘进机及管道侧摩阻力引起的土体变形计算公式;利用随机介质理论,推导了矩形顶管施工土体损失带来的土体变形计算公式.综合所有因素得到总变形公式,进行了土体变形规律分析并验证了计算公式的正确性.对矩形顶管推进引起的三维土体变形提供了简单的理论计算方法.

土压平衡式矩形顶管顶进工法 摘要：土压平衡式矩形顶管顶进工法是利用土压平衡矩形顶管机完成矩形断面的隧道施工,其结构断面 的合理性可减少土地征用量和掘进面积，降低工程造价。可用于建造地铁车站、地铁及水底隧道旁通道 等。上海隧道股份有限公司通过完成断面尺寸为2.5m×2.5m、长为60米的矩形隧道试验,并于1999 年4月在上海地铁2号线陆家嘴车站5号出入口地下人行通道工程中成功应用,取得了显著的技术成 果、经济效益和社会效益。该技术成果获2000年上海市科技进步二等奖。 关键词：顶管道路桥梁 1．特点 1.1利用土压平衡矩形顶管机可对矩形断面进行全断面切削,保持土压平衡，对周围土体扰动小。 1.2在同等截面积下，矩形隧道比圆形隧道可更有效地利用空间，减少地下掘进土方。用于人行、 车辆等的地下通道不需再进行地面铺平工序，不仅省时而且可降低工程造价

盾构法作为地铁隧道施工的一种主要施工方法已在我国得到了广泛的应用,由施工引起的地层移动和地表沉降是盾构隧道设计和施工中非常关注的问题。以广州地铁三号线某盾构区间的两条水平平行隧道为研究对象,运用三维有限差分法对盾构隧道施工引起的地层移动和地表沉降进行了较为系统的研究,得出了两条盾构隧道开挖面距离、注浆压力的大小对地表沉降的影响规律,取得了一些新的认识和具有实用价值的研究成果。

城市下穿通道矩形顶管施工工法 1.前言 长期以来，城市过街通道一直采用传统的明挖法、矿山法施工。明挖法施工对城市地面 交通和居民的正常生活有影响，其管线改迁、交通疏解工作量巨大，协调工作困难，且矿山 法施工容易引起地下水流失,从而引起地面沉降或隆起；在施工中处理不当,容易引起地面坍 塌,从而造成对周边环境的影响和引发事故。矩形顶管法是上世纪70年代末由日本最先研发 并使用，它作为过街通道施工的新方法在实际运用中有着施工进度快、无噪音、无振动，对 地面交通及沿线建筑物、地下管线和居民生活等影响很小等优点，上世纪90年代中期在江 浙等沿海地区开始推广应用，其断面尺寸由2.5m×2.5m的小断面发展到现在的6m×4m大断 面，施工技术也日趋成熟。 2.工法特点 2.0.1顶管法施工占地面积少，与同管径的明挖施工相比可节约用地。 2.0.2施工移入

土压平衡式矩形顶管顶进工法是利用土压平衡矩形顶管机完成矩形断面的隧道施工,其结构断面的合理性可减少土地征用量和掘进面积，降低工程造价。可用于建造地铁车站、地铁及水底隧道旁通道等。

城市下穿通道矩形顶管施工工法 1.前言 长期以来，城市过街通道一直采用传统的明挖法、矿山法施工。明挖法施工对城市地面 交通和居民的正常生活有影响，其管线改迁、交通疏解工作量巨大，协调工作困难，且矿山 法施工容易引起地下水流失,从而引起地面沉降或隆起；在施工中处理不当,容易引起地面坍 塌,从而造成对周边环境的影响和引发事故。矩形顶管法是上世纪70年代末由日本最先研发 并使用，它作为过街通道施工的新方法在实际运用中有着施工进度快、无噪音、无振动，对 地面交通及沿线建筑物、地下管线和居民生活等影响很小等优点，上世纪90年代中期在江 浙等沿海地区开始推广应用，其断面尺寸由2.5m×2.5m的小断面发展到现在的6m×4m大断 面，施工技术也日趋成熟。 2.工法特点 2.0.1顶管法施工占地面积少，与同管径的明挖施工相比可节约用地。 2.0.2施工移入

矩形顶管施工监理工作实践 上海轨道交通六号线龙阳路车站是一个比较重要的站。车站共有4个 出入口，其中4号出入口穿越东方路，入口设在车站西侧的东方城市 花园小区内。由于东方路为浦东的交通主干道，两侧管线复杂，为此， 业主与设计单位经多次研究后，决定该通道采用4m×6m矩形顶管方 式施工。通道的设计单位为上海地下设计研究院，施工单位为上海隧 道股份浦东有限公司，监理单位为上海上咨建设监理有限责任公司。 1、工程概况 本通道横跨东方路，长40.5m，顶管外形尺寸4m×6m，顶管推进 坡度7‰，平均覆土厚度5.7m；顶管始发井建在东方城市花园小区内， 东贴东方路人行道，西贴小区网球场，南北分别贴近小区住宅和会所； 施工场地十分狭小，环境保护要求很高；始发井净尺寸为8m×9.2m， 深度11.7m；接受井与龙阳路车站主体西侧连通，受通道顶进方向影 响，该井的平面呈五边形，

深圳华强北至华新地铁站区间通道工程采用矩形顶管机施工,具有大断面、小间距、浅覆土、上穿地铁隧道、下穿多条地下管线、多条顶管平行施工等特点.文章通过建立数值模型,对注浆压力和机头作用的模拟方法进行了讨论和改进,分析了顶管施工对周边环境的影响.计算结果表明,矩形顶管施工引起的地表沉降槽同样符合peck公式,土体损失在地层位移的形成中起主导作用;随着多条顶管先后施工,地表沉降槽从v型分布向w型分布转变,地铁隧道竖向位移不断叠加;管棚的支护作用有效减小了地表变形和地下管线变形.

以广州地铁4号线盾构施工为工程背景,采用三维数值分析方法和现场测试等手段,对土压平衡盾构土仓压力变化引起的地表沉降变形规律进行了系统研究。结果表明:随着土仓压力的增加,掌子面后方地表沉降在减小,而掌子面前方地表隆起却不断增加,隆起一般出现在掌子面前方10m范围内;当土仓压力处于超平衡状态时,地表隆起值增大,地表沉降值减小,且沉降减小量远大于隆起增加量;就地表沉降量而言,超土压平衡引起的地表沉降量最小。在满足盾构前方土体不被破坏的前提下,增加土仓压力是减小地表沉降的有效手段。