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用半解析元法计算顶管施工中土的轴向移动

方从启  
【摘要】:顶管施工中主要问题之一是地面沉降和地下土的轴向移动。土的这些运动可能导致邻近构筑物和管线的损坏。理论分析和现场实测都显示,顶管周围土的运动问题是三维的。计算和处理上述三维问题将需要大量时间,基于半解析元法可以将顶管施工中三维土运动问题简化成一维数值计算。在轴向离散而在环向和径向取解析函数,建立了半解析单元的位移函数,给出了包括位移函数、刚度矩阵和荷载矩阵在内的理论分析过程。计算结果表明,半解析元法对于计算顶管施工中顶管周围土的轴向移动是行之有效的方法,根据分析与计算结果得到一些有价值的结论,包括:由于顶管与土之间的摩擦力的作用, 在开挖面后方土的运动方向向前,而在开挖面前方的局部区域土的运动方向与顶进方向相反。从总体上看,顶管周围土的轴向位移数值随着离中心线的距离增大而减小。

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