土压平衡式顶管结构受力变化分析研究  

作　　者：张传永 周亚涛 

机构地区：[1]陕西建工第三建设集团有限公司,陕西西安710054

出　　处：《建筑安全》2025年第1期1-5,10,共6页Construction Safety

摘　　要：通过土体扰动极限平衡理论和滑移失稳理论,深入剖析了顶管施工中土体的应力状态和变形机理,并结合土体摩尔应力圆包络破坏线和塑性松动圈应力平衡原理,确定了土体加固的合理厚度H。通过土体下滑力矩与抵抗下滑力矩的平衡方程,推导了土体滑移偏转角θ的计算公式。利用Midas软件构建的三维有限元模型,模拟了顶推反力作用下加固土体的应力和位移变化,进一步揭示了施工过程中的力学特性和影响范围。研究结果表明,顶管施工过程中前端土层主要受挤压和剪切扰动,影响土体应力状态和路径。土体加固厚度H的确定有效防止了土体失稳和塌陷,土体滑移偏转角θ的计算为土体加固提供了抗滑移稳定的理论依据,数值模型揭示了加固土体的应力、位移变化规律。

关 键 词：顶管施工 土体扰动 变形机理 端头土体加固 数值模型分析 

分 类 号：U455.47[建筑科学—桥梁与隧道工程]