浅覆土小间距矩形顶管施工地表变形控制技术

收稿日期:2018－06－29;修回日期:2019－02－20

第一作者简介:韩占波(1972—)，男，河南洛阳人，1996毕业于西南交通大学，工程管理专业，本科，工程师，从事地下工程及隧道技术与技术管理工作。E-

mail :hanzhanbo2000@163．com 。浅覆土小间距矩形顶管施工地表变形控制技术

韩占波1，豆小天2，曹伟明2，王晋波2，赵李勇2，郑丽军

2

(1．中铁隧道局集团有限公司，广东广州511458;2．中铁隧道集团二处有限公司，河北三河065201)

摘要:为研究顶管施工过程中的地表变形规律，探索地表变形的的控制技术，最大限度地保证顶管施工过程的安全，依托某总部地下停车场项目，针对国内首例采用结构分割转换工法(CC 工法)实施的矩形顶管工程施工地表变形影响因素进行分析，主要包括覆土厚度、施工过程地层损失、隧道小间距施工对相邻隧道土体作用等。研究分析表明:1)通过采取控制掘进速度、控制土舱压力、控制注浆量、控制出渣量、控制顶进姿态等地表沉降控制技术措施，有效地控制了地表变形;2)在顶推过程的各个阶段，地表变形呈现不同的特点，当出现变形过大时，通过调整土舱压力、补充注浆等控制措施，使地表变形逐渐趋于稳定变化状态;3)通过对施工过程地表变形监测数据整理分析，进一步验证了采取地表变形控制措施的有效性和必要性。关键词:矩形顶管;浅覆土;小间距;掘进速度;土舱压力;掘进姿态DOI :10．3973/j．issn．2096－4498．2019．03．022文章编号:2096－4498(2019)03－0496－08

中图分类号:U 45

文献标志码:B

开放科学(资源服务)标识码(OSID ):

Control Technology for Surface Deformation Induced by Construction of

Shallow-covered and Small-spacing Ｒectangular Pipe Jacking

HAN Zhanbo 1，DOU Xiaotian 2，CAO Weiming 2，WANG Jinbo 2，ZHAO Liyong 2，ZHENG Lijun 2

(1．China Ｒailway Tunnel Group Co．，Ltd．，Guangzhou 511458，Guangdong ，China ;2．The 2nd Engineering Co．，Ltd．of China Ｒailway Tunnel Group ，Sanhe 065201，Hebei ，China )

Abstract :During the construction of underground works by pipe jacking method ，surface deformation is often caused by construction disturbances ，and there is a great safety risk during the construction process．Therefore ，it is of great significance to study the law of surface deformation in the process of pipe jacking ，and explore the surface deformation control technology for ensuring the safety of the pipe jacking．The surface deformation influencing factors ，i．e．thickness of covering soil ，soil loss during construction and effect of small-spacing tunnel construction on adjacent tunnel ，are analyzed by taking a rectangular pipe jacking project constructed by structural cut and convert (CC )method for the first time in China for example．The analytical results show that :(1)The surface deformation has been brought under effective control by controlling excavation speed ，soil chamber stress ，grouting amount ，mucking amount and pipe attitude．(2)The surface deformation varies with thrusting ，and it becomes stable by adjusting soil chamber stress and supplementary grouting．(3)The effectiveness and necessity of the deformation control measures are verified by deformation monitoring data analysis．

Keywords :rectangular pipe jacking ;shallow cover ;small spacing ;boring speed ;soil chamber press ;boring attitude

0引言

顶管法具有机械化施工、主体结构预制拼装、对地

上交通及环境影响小的优势，在城市地下空间开发中被广泛应用。其中矩形顶管的空间利用率高和开挖土方量少，相比圆形顶管更具优势。目前，矩形顶管技术在国内已成功应用于综合管廊、地铁区间隧道、地下过

街通道等多个工程项目。但是，在顶管工程施工过程

中不可避免地会引起地层扰动，造成地表变形，施工过程存在较大安全风险。

国内学者通过现场试验、监测数据分析及借助数值模拟手段，对顶管施工地表变形规律及机制进行研究，

取得了良好成果［1－3］

。在顶管施工地表变形产生