顶管施工引起的土体扰动理论分析及试验研究

近年来,顶管施工技术在中国得到迅速发展,并广泛应用于给排水管道工程,但顶管施工中土体的扰动机理及土体性状的变化有待深入研究与探讨。在前人的基础上,研究了顶管施工引起土体扰动的机理,提出了更加准确的土体扰动分区图。对某顶管工程进行了现场监测,内容包括地面变形、深层土体移动、孔隙水压力、土压力、地下水位以及顶管施工现场记录。测试结果表明土体扰动受土质条件、施工技术和现场控制程度的影响,其中现场控制程度(包括顶力、土压力、管线纠偏和注浆压力)的影响最大。土压力、孔隙水压力、地下水位、地面变形及深层土体移动的变化都跟掘进机与测试断面之间的距离有直接关系。当掘进机离测点还有一段距离(6～7 m)时,土压力、孔隙水压力和地下水位上升达到峰值。地面隆起及深层土体移动则是在掘进机尾部离开测点时达到最大,随后总体上呈下降趋势。现场测试结果很好地验证了土体扰动理论。