考虑泥浆套不同形态的顶管管壁摩阻力计算公式

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1、文章编号：1000－7598(2014)01－0159－09考虑泥浆套不同形态的顶管管壁摩阻力计算公式王双1，夏才初1，葛金科2（1.同济大学地下建筑与工程系，上海200092；2.上海城建市政工程（集团）有限公司，上海200065）摘要：大直径、长距离顶管施工常通过注浆形成泥浆套来减小阻力，泥浆套的形态及其完整性对管壁摩阻力大小有决定性作用，现有摩阻力计算公式一般未考虑不同泥浆套形态对摩阻力的影响，计算结果与实际情况相差较大。根据不同施工状况对顶管外壁泥浆套的可能形态进行了分类及成因分析，提出了判断3

2、种常见泥浆套形态的方法。利用半无限弹性体中柱形圆孔扩张理论探讨了注浆压力对泥浆套厚度的影响，结合非线性流体力学计算泥浆与管壁接触产生的摩阻力，最终采用挖掘面稳定假设，针对3种泥浆套形态提出了摩阻力计算公式。采用该方法对工程案例进行计算，计算结果与实测数据对比表明：现有摩阻力计算公式的计算结果过于保守，所提出的计算公式是合理和有效的。关键词：顶管；泥浆套；注浆；摩阻力中图分类号：TU28文献标识码：AFormulaeoflateralfrictionresistanceforpipe-jackingcon

3、sideringdifferentformsofmudscreenWANGShuang1，XIACai-chu1，GEJin-ke2（1.DepartmentofGeotechnicalEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China;2.ShanghaiUnbanConstructionMunicipalEngineering(Group)Co.,Ltd.,Shanghai200065,China）Abstract:Mudscreenisformedt

4、oreducethejackingfrictioninlong-distanceandlarge-diameterpipejacking;theformandwholenessofmudscreendeterminethelateralfrictionresistanceforpipe-jacking;theexistingformulaeoflateralfrictionresistancedonottakeaccountoftheeffectofdifferentformsofmudscreen;t

5、herearelargedifferencesbetweenthecalculationresultsandtheactualfrictionresistance.Thepossibleformsofmudscreenareclassifiedandanalysedbasedondifferentconstructionconditions;themethodfordeterminingtheformsofmudscreenispresented.Theinfluenceoftheinjectingpr

6、essureonthethicknessofmudscreenisdiscussed;thelateralfrictionresistancecausedbymudslurryiscalculatedusingnonlinearfluidmechanics.Finally,aformulaoflateralfrictionresistanceforpipejackingwithdifferentformsofmudscreenisputforwardusingtheassumptionofstablem

7、iningface.Thenewcalculationmethodisusedinanengineeringcase;thecalculationresultsarecomparedwiththemeasureddata;itisshownthattheexistingformulaeareconservativeandtheformulaofthisarticleismorereasonable.Keywords:pipejacking;mudscreen;injectingslurry;fricti

8、onresistance1引言用假设：挖掘面稳定假设[2]和管土全接触假设[3]。大直径、长距离顶管施工中常采用注浆减摩措施来减小管壁侧摩阻力，施工中管段、土体与泥浆三者的相互作用，使得管外壁形成了一定厚度的泥浆套[1]，管段在泥浆套的包裹中顶进摩阻力会大幅度减小。因此，计算顶管管壁摩阻力时应考虑泥浆套的影响。目前顶管管壁摩阻力计算主要采用两种管土作根据以上两种管土作用假设，国内外提出了多种摩阻力计算理论公式并制定了相关规范。国内