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第6期（总第201期）
2018年12月CHINAMUNICIPALENGINEERINGDec.2018
DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2018.06.020
圆顶管施工对临近桩基的影响规律试验
及数值分析研究
卞荣
(国网浙江省电力有限公司经济技术研究院，浙江杭州310014)
摘要：随着城市建设与经济的发展，各种地下工程应运而生。顶管施工是隧道施工中最常见的方式之一，但顶管
施工对临近桩基的影响已成为不可忽视的课题。基于顶管施工临近桩基，进行模型试验，为理论分析地层参数的
取值提供参考。通过模型试验和数值模拟进行互相对比，从而得到顶管施工对临近桩基的影响规律。这对类似工
程具有较高的参考价值。
关键词：顶管施工；临近桩基；地表沉降；模型试验；数值模拟
中图分类号：U455.47文献标志码：B文章编号：1004-4655（2018）06-0066-04
随着城市化进程的推进，城市中出现越来越多的影响规律，为该类工程开展数值模拟、现场施工
的轨道交通、越江隧道和合流污水管道等各种市政以及今后类似的模型试验研究提供有益的参考。
工程。顶管是其最常见的隧道施工方式之一。由于1试验方案
城市中已建桩基的存在，顶管施工会对临近桩基施本试验隧道变形装置主要由内、外筒两部分
加荷载，产生不利影响。它对已建桩基产生的影响组成：外筒外径168mm，内径164mm；内筒外径
已成为不可忽视的问题[1]。141mm，内径137mm。模型材料采用普通建筑细
目前，隧道施工模型试验主要集中在常规试干砂，粒径1.6~2.2mm，最大孔隙比0.899，最小
验和离心模型试验两类。同济大学徐前卫、朱合孔隙比0.582，装填后相对密度控制在0.476。模
华等[2]利用根据模型相似准则设计的微型盾构机，型箱外部尺寸为2400mm×1200mm×1200mm；
进行软土地层和砂土地层中盾构法施工参数的模箱体底部、四周采用20mm厚透明有机玻璃材料。
型试验研究。西南交大何川等[3]利用微型盾构机，模型桩采用长500mm的φ8mm实心铝棒和长
进行土压平衡式盾构施工参数的模型试验研究，增1000mm的20mm（壁厚1mm）的铝管，分别
φ
加模型管片，更好地模拟现实工程情况。虽然与用于模拟实际工程中的普通混凝土桩和PHC管桩。
隧道施工相关的模型试验已进行很多，但是采用图1为隧道模型箱正面图。
DCM工法、针对顶管施工的模型试验比较少。
位移控制工法[4-7]（DisplacementControl
Method，简称DCM）就是不考虑隧道施工的实际
过程，直接在隧道边缘施加位移边界条件以模拟
开挖引起的应力释放和地层沉降过程。本文采用
DCM，针对顶管施工对周围既有桩基影响设计模
型试验装置和方案，从中得出顶管施工对临近桩基
图1隧道模型箱正面图
本试验主要测量地表桩顶的沉降量及模型桩的
收稿日期：2018-09-17
作者简介：卞荣（1970—），男，高级工程师，本科，主要轴力变化。电子式位移计布置在重点观测的隧道
从事市政工程。变形装置轴线正上方、隧
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