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頂管施工的過程中為什么會(huì)出現(xiàn)地面變形的情況

來源:鉆進(jìn)非開挖發(fā)布時(shí)間:2023-08-21人氣:450

  重慶頂管施工過程中產(chǎn)生地面變形的根本原因是頂管施工對(duì)周圍土體的擾動(dòng),地面變形由一下五個(gè)部分組成:

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  (1)掘進(jìn)機(jī)通過時(shí)的地面變形

  當(dāng)掘進(jìn)機(jī)通過時(shí),掘進(jìn)機(jī)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(nèi)產(chǎn)生剪切應(yīng)力,剪切應(yīng)力引起地面變形。推進(jìn)速度越快,剪切應(yīng)力越大,周圍土體位移也越大。

  (2)掘進(jìn)機(jī)到達(dá)前的地面變形

  當(dāng)掘進(jìn)機(jī)離測點(diǎn)較遠(yuǎn)時(shí),由于刀盤的切削攪拌、振動(dòng),會(huì)對(duì)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(duì)移動(dòng),土體產(chǎn)生一定的壓縮,地面會(huì)出現(xiàn)微小的沉降。

  (3)受擾動(dòng)土體再固結(jié)引起的地面變形

  重慶頂管管道周圍土體受施工擾動(dòng)后,將形成超靜孔隙水壓力區(qū)。在掘進(jìn)機(jī)離開該區(qū)后,超孔隙水壓力下降,孔隙水消散,土體發(fā)生固結(jié)作用,引起地面沉降。這部分為主固結(jié)沉降,隨后,土體仍會(huì)產(chǎn)生蠕變,發(fā)生次固結(jié)沉降。

  (4)掘進(jìn)機(jī)到達(dá)時(shí)的地面變形

  當(dāng)掘進(jìn)機(jī)距離很近時(shí),位于掘進(jìn)機(jī)正前方的土體,受到千斤頂推力的擠壓、刀盤的切削剪切力以及振動(dòng)荷載的作用,應(yīng)力狀態(tài)十分復(fù)雜。

  (6)掘進(jìn)機(jī)通過后的地面變形

  為減小摩擦阻力,后續(xù)管節(jié)的直徑比掘進(jìn)機(jī)的直徑要小2-5cm。所以,當(dāng)掘進(jìn)機(jī)尾部通過后,管道周圍的土體要向管壁移動(dòng),以填補(bǔ)后續(xù)管節(jié)外圍的間隙,這樣就會(huì)引起土體移動(dòng)。為保持土層穩(wěn)定及減小摩阻力,施工過程中必須在管節(jié)外周注漿,并保持適當(dāng)?shù)淖{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)。


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