浅层顶管施工引起的土体移动

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1、浅层顶管施工引起的土体移动方从启　孙钧前言  计算模型  半解析元法分析过程  实例计算  结论摘　要：顶管施工引起包括地面沉降和土的轴向移动在内的土的运动。土的这些运动可能导致邻近构筑物和管线的损坏。理论分析和现场实测都显示，在类似于上海等地的软土地层中顶管施工，顶管周围土的运动问题是三维的。基于半解析数值方法的基本原理，将轴向离散而在径向和环向选取位移函数，构造了解析解函数。给出了包括位移函数、刚度矩阵和荷载矩阵在内的理论分析过程，从而建立了半解析单元法。利用半解析单元法将顶管施工中三维土运动问题转化成一维数值计算。利用所建立的半解析单元法，就软土地层中顶管工程实例计算了施工所引起的土体位

2、移。结果表明，半解析元法用于计算顶管施工中顶管周围土的移动，可以得到较为满意的结果。由于计算所需要的单元数减少，处理该问题所需要的时间也明显减少。根据分析与计算结果还得到了一些有价值的结论。关键词：顶管，半解析元法，土，位移分类号：TU43　　　文献标识码：A文章编号：1000-7598-(2000)01-0005-05GroundmovementsinducedbypipejackinginshallowundergroundsoilsFangCongqi（DepartmentofCivilEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai2000

3、30,China）SunJun（DepartmentofGeotechnicalEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China）Abstract：Pipejackinginsoftsoilsmayinducegroundmovements,includinggroundsettlementandaxialmovementofsoilsbelowthegroundsurface.Thesemovementscanleadtodamagesofnearbystructuresandutilities.Boththeoreticalanalyses

4、andfieldobservationshaveshownthatpipejackinginsuchakindofsoftsoilgroundasinShanghaiarea,movementsofsoilsaroundthepipesisofthree-dimension.Basedonthebasicprincipleofsemi-analyticalmethod,aprocedureforthecomputationofsoilmovementsisdevelopedwhichdiscretizeaxialdirectionwhileadoptingdisplacementfunctio

5、nsinradialandcirculardirections.Regularfunctionsaresetupandsemi-analyticalelementmethodisconstituted.Displacementfunctions,stiffnessmatricesandloadmatricesarepresentedindetails.Bymakinguseofthesemi-analyticalelementmethod,thethree-dimensionalsoilmovementsproblemofpipejackingistransferedtoaone-dimens

6、ionalnumericalcalculation.Thevalueofacalculatedcaseofpipejackinginsoftsoilsiscomparedtothatofobservations.Theresultsshowthatsemi-analyticalelementmethodisasatisfiedwaytopredictsoildisplacementsinducedbypipejackinginshallowsoftsoils.Duetothesharpreductionofthenumberoftheelement,thetimeneededforproces

7、singthisproblemismuchless.Someusefulconclusionshavebeenobtainedaccordingtotheanalysesandcalculations.KeyWords：pipejacking,semi-analyticalelementmethod,soil,displacement▲1　前　言　　顶管施工技术近年来在我国发展迅猛。市政工程中采用