定向钻顶管施工引起的地面变形分析

1.定向钻顶管施工掘进机抵达前的地面变形

当掘进机离测点较远时,由于刀盘的切削搅拌、振动,会对土体产生扰动。土体颗粒之间存在孔隙(孔隙中含有水和气氛),在扰动好处下,孔隙中的水和善体被排挤,土体颗粒比较挪动,土体产生必然的压缩,地面会出现微小的沉降。

2、掘进机抵达时的地面变形

当掘进机距离非常近时,位于掘进机正前面的土体,受到千斤顶推力的挤压、刀盘的切削剪切力以及振动荷载的好处,应力状况十分繁杂。

3、掘进机通过时的地面变形

当掘进机通过时,掘进机外壳与土层间会造成剪切滑动面,剪切滑动面左近的土层内产生剪切应力,剪切应力惹起地面变形。推进速度越快,剪切应力越大,四周土体位移也越大。

4、掘进机通过后的地面变形

为减小冲突阻力,后续管节的直径比掘进机的直径要小2-5cm。因此,当掘进机尾部通过后,管道四周的土体要向管壁挪动,以弥补后续管节外围的间隙,这样就会惹起土体挪动。为连结土层巩固及减小摩阻力,施工过程当中务必在管节外周注浆,并连结得当的注浆压力。因此,这片面土层位移与间隙的大小、注浆压力、注浆方法等成分相关。

5、受扰动土体再凝结惹起的地面变形

顶管管道四周土体受施工扰动后,将造成超静孔隙水压力区。在掘进机离开该区后,超孔隙水压力降落,孔隙水散失,土体产生凝结好处,惹起地面沉降。这片面为主凝结沉降,随后,土体仍会产生蠕变,产生次凝结沉降。


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