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頂管施工的過(guò)程中為什么會(huì )出現地面變形的情況

來(lái)源:鉆進(jìn)非開(kāi)挖發(fā)布時(shí)間:2023-08-21人氣:444

  重慶頂管施工過(guò)程中產(chǎn)生地面變形的根本原因是頂管施工對周?chē)馏w的擾動(dòng),地面變形由一下五個(gè)部分組成:

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  (1)掘進(jìn)機通過(guò)時(shí)的地面變形

  當掘進(jìn)機通過(guò)時(shí),掘進(jìn)機外殼與土層間會(huì )形成剪切滑動(dòng)面,剪切滑動(dòng)面附近的土層內產(chǎn)生剪切應力,剪切應力引起地面變形。推進(jìn)速度越快,剪切應力越大,周?chē)馏w位移也越大。

  (2)掘進(jìn)機到達前的地面變形

  當掘進(jìn)機離測點(diǎn)較遠時(shí),由于刀盤(pán)的切削攪拌、振動(dòng),會(huì )對土體產(chǎn)生擾動(dòng)。土體顆粒之間存在孔隙(孔隙中含有水和空氣),在擾動(dòng)作用下,孔隙中的水和氣體被排出,土體顆粒相對移動(dòng),土體產(chǎn)生一定的壓縮,地面會(huì )出現微小的沉降。

  (3)受擾動(dòng)土體再固結引起的地面變形

  重慶頂管管道周?chē)馏w受施工擾動(dòng)后,將形成超靜孔隙水壓力區。在掘進(jìn)機離開(kāi)該區后,超孔隙水壓力下降,孔隙水消散,土體發(fā)生固結作用,引起地面沉降。這部分為主固結沉降,隨后,土體仍會(huì )產(chǎn)生蠕變,發(fā)生次固結沉降。

  (4)掘進(jìn)機到達時(shí)的地面變形

  當掘進(jìn)機距離很近時(shí),位于掘進(jìn)機正前方的土體,受到千斤頂推力的擠壓、刀盤(pán)的切削剪切力以及振動(dòng)荷載的作用,應力狀態(tài)十分復雜。

  (6)掘進(jìn)機通過(guò)后的地面變形

  為減小摩擦阻力,后續管節的直徑比掘進(jìn)機的直徑要小2-5cm。所以,當掘進(jìn)機尾部通過(guò)后,管道周?chē)耐馏w要向管壁移動(dòng),以填補后續管節外圍的間隙,這樣就會(huì )引起土體移動(dòng)。為保持土層穩定及減小摩阻力,施工過(guò)程中必須在管節外周注漿,并保持適當的注漿壓力。因此,這部分土層位移與間隙的大小、注漿壓力、注漿方法等因素有關(guān)。