大直径顶管休顶时后退摩阻力的影响因素及计算方法研究
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力 无 法 平 衡 正 面 土 压 力 ，且 止 退 装 置 使 用 不 当 时 ， 易 产 生 管 节 后 退 事 故 ， 起 顶 管 机 前 方 土 极 引
析 了顶进 中断时注浆减 阻对顶力的影响。蒋文路 （０ ９阎 ２０ ）结合上海世博园供电项 目 电力 电缆隧道 某 工程顶管项 目， 对顶管施工中的阻力及推力计算方 法进 行 了研 究 。 向安 田等 （０９ ２ ｏ ）对顶 管 顶进 过程 中的平均摩阻力 随顶程 的变化规律及其影响因素 进行 了研究 。
摘 要： 本文分析 了大直径顶管休顶时后 退摩 阻力 的影响 因素 ， 并在前人研 究的基础上提 出了后退摩
阻力的计算方法。同时， 以青草沙水源地原水工程严桥 支线工程 Ｃ９ 为例进行 了计 算。 文提 出的顶管休 标 本 顶时后退摩 阻力的计 算方法可用于确定 大直径项管休顶 时止退装置的使用时机 ， 指导工程施 工。 关键词 ： 大直径顶管、 后退摩 阻力、 影响因素 、 计算方法
的摩阻力及其对顶管顶进阻力的影响进行了研究。 百度文库
国 内学 者魏 纲 等 （０ ４Ｉ ２ ０ ）和对 长 距离顶 管 施 工 中注 ￣
扩建和维修 中。顶管法以其在土层适用范围广 、 对
周 围 土体 的扰 动小 、不 影 响 地 面交 通 等 方 面 的优 势， 已成 为地 下 管道铺 设 施工 的一 个 重要 途 径 。特
１ 引言
伴 随着我 国城市 建设 的大规 模快 速发 展 ， 大量 地下 交通 、 下 管 网 、 下建 筑等 在不 断地新 建 、 地 地 改
Ｐ ｅｐｔＡ等 （０ ３ Ｉ 究 了上 部 荷 载 和触 变 泥 浆 ｈｌ ｏ， ． ２ ０ ）】 ｉ ｌ 研 对顶 管施 工 的影 响 。Ｋ Ｓｏ （０４ ．ｈｕ等 ２０ ）对触 变 泥浆
管工 程 在 各 大 、 中城 市 的 市 政 工程 上 陆 续 加 以应 用 ， 动 了顶 管施 工 向着 大 口径 、 推 大埋 深 、 长距 离 超
的方 向发 展 。
土压力的分 布 ，并对侧摩阻力计算公式进行 了改 进 。王维 升 （０ ５同 现场 实测 的基础上 ， ２０ ）在 研究 了顶
（ Ｄ １
但是 ， 在顶 管 出洞 阶段 后退 摩 阻力 方 面 的研 究
体坍塌 ， 使顶管 机再次 推进 时方 向失 控 ， 重 时 严
还 会 造 成 地 面 大 面 积 沉 降 ， 响 地 面 建 （ ） 物 影 构 筑
的安全 。
仍然较少 。如果直接将 目前的规范［ 】 学者们提 １及 ｕ “ 出 的侧 向摩 阻力 的计 算 公 式 用 于 后 退摩 阻力 的计 算及确定止退装置的使用 时机 ，则结果偏于不安 全。因此 ， 就大直径顶管后退摩阻力的计算方面， 还
间 的摩 阻力往 往差别 很大 。 ｆ 管道 的尺寸 和顶进 长度 。 其他条 件相 同的 ２ １ 在 情况 下 ， 道 的尺寸 越 大 ， 管 则其 与 土体 接触 的 面 积
越 大 ， 退 摩 阻力 也 越 大 。顶 管 的后 退 摩 阻 力 也 后
顶管 克服 各种 阻力 向前 推进 的 同时 ， 又会 反作
管 工程 顶进 顶力 与 注浆 减 阻之 间 的 函数 关 系 ， 分 并
顶管因添加顶铁或管节而休顶时， 在轴 向承受 的荷 载 有机 头 前 端 的 正面 土 压 力 以及管 道 与土 体 之 间 的后退 摩 阻力 。随 着顶 管直 径 的增 大 ， 管前 顶 端的正面土压力的合力也会相应增大 。 但是 ， 在顶 管出洞 阶段 ， 若顶管与周 围土体 之间 的后退摩 阻
用于土体 ， 对土体产生附加应力 ， 引起土体变形甚 至破坏 。考虑 到顶管 推进过 程 中对 周 围地层 的扰动 作 用 ，作用 在 管 壁 上 的正 压 力 会 有 一定 程 度 的折
减 ， 文献 ［ 中单 位长 度侧 向摩 阻 力计 算公 式 的基 在 ６ ］
础上 ， 引入地层扰动折减系数 ， 可得到单位 长度 的 顶管侧摩阻力计算公式为 ：
２１ ００年 ８月
需 要做更 深一步 的研究 。
３ 大直径顶管休顶 时后退摩 阻力 的计 ２ 大直径顶管休顶 时后退摩 阻力 的影 算方法 响因素分析 ３１ 顶 管 四周 未形成 泥 浆套时 的后退摩 阻 力计 算 ．
顶管休顶时 的后退侧摩阻力的影响因素 主要 有 土层 的性状 、 道 的尺 寸 、 管 推进 长度 和埋 深 、 管 顶 管壁外面的粗糙程度 、 注浆情况 、 管道轴线弯曲、 休 顶 时间等 。 … １土层 的性状 。 同类 型地层 和 同类 型管壁 之 不
别是 近几 年 ， 管施 工 行 业 逐 渐走 向成 熟 ， 下 顶 顶 地
浆浆 液与管道以及周 围土体之间的相互作用机理 进行 了分 析 。匡志文 （０ ５ ２ ０ ） 对超 长距 离 顶管 的 泥
浆 减 阻技 术进 行 了研 究 。汤华 深 等 （０ ４阎 ２ ０ ）和韩 选 江 （０ ８闻 ２０ ）分别 从 压力 拱理 论 出发求 出了 管节 外壁
第３ 期
２１ ０ ０年 ８ 月
非 开 挖 技 术
Ｔｒｅ ｈｌｓ ｃ ｎｏｌ ｙ ｎｃ ｅ ｓＴｅ ｈ ｏｇ
Ｎｏ３ ．
Ａｕ ．２ １ ｇ ，０ ０
５ ９
大直径顶管休顶时后退摩 阻力的影响 因素及 计算方法研究
顾卫东 毛伟 华 李政侃
（ 上海水 务建设 工程 有 限公 司 ， 上海 ２０７ ００２）
国内外学 者们在顶管顶进时侧 向摩 阻力 的计
算 和长距离顶 管注浆减摩方面进行 了很 多研究 。
作者简介 ： 顾卫东 （９７＿ ， ， １６ ）男 本科，１ ８ ９ ９年毕业于 同济大学给排水 专业， 现任上海水务建设工程有 限公司总工程师， 主要从
事供排水工程建设工作。
非开挖技术
Ｔ ｅ ｃｌｓ ｅｈ ｏｏ ｙ ｒｎｈｅｓ ｃ ｎ ｌｇ Ｔ
析 了顶进 中断时注浆减 阻对顶力的影响。蒋文路 （０ ９阎 ２０ ）结合上海世博园供电项 目 电力 电缆隧道 某 工程顶管项 目， 对顶管施工中的阻力及推力计算方 法进 行 了研 究 。 向安 田等 （０９ ２ ｏ ）对顶 管 顶进 过程 中的平均摩阻力 随顶程 的变化规律及其影响因素 进行 了研究 。
摘 要： 本文分析 了大直径顶管休顶时后 退摩 阻力 的影响 因素 ， 并在前人研 究的基础上提 出了后退摩
阻力的计算方法。同时， 以青草沙水源地原水工程严桥 支线工程 Ｃ９ 为例进行 了计 算。 文提 出的顶管休 标 本 顶时后退摩 阻力的计 算方法可用于确定 大直径项管休顶 时止退装置的使用时机 ， 指导工程施 工。 关键词 ： 大直径顶管、 后退摩 阻力、 影响因素 、 计算方法
的摩阻力及其对顶管顶进阻力的影响进行了研究。 百度文库
国 内学 者魏 纲 等 （０ ４Ｉ ２ ０ ）和对 长 距离顶 管 施 工 中注 ￣
扩建和维修 中。顶管法以其在土层适用范围广 、 对
周 围 土体 的扰 动小 、不 影 响 地 面交 通 等 方 面 的优 势， 已成 为地 下 管道铺 设 施工 的一 个 重要 途 径 。特
１ 引言
伴 随着我 国城市 建设 的大规 模快 速发 展 ， 大量 地下 交通 、 下 管 网 、 下建 筑等 在不 断地新 建 、 地 地 改
Ｐ ｅｐｔＡ等 （０ ３ Ｉ 究 了上 部 荷 载 和触 变 泥 浆 ｈｌ ｏ， ． ２ ０ ）】 ｉ ｌ 研 对顶 管施 工 的影 响 。Ｋ Ｓｏ （０４ ．ｈｕ等 ２０ ）对触 变 泥浆
管工 程 在 各 大 、 中城 市 的 市 政 工程 上 陆 续 加 以应 用 ， 动 了顶 管施 工 向着 大 口径 、 推 大埋 深 、 长距 离 超
的方 向发 展 。
土压力的分 布 ，并对侧摩阻力计算公式进行 了改 进 。王维 升 （０ ５同 现场 实测 的基础上 ， ２０ ）在 研究 了顶
（ Ｄ １
但是 ， 在顶 管 出洞 阶段 后退 摩 阻力 方 面 的研 究
体坍塌 ， 使顶管 机再次 推进 时方 向失 控 ， 重 时 严
还 会 造 成 地 面 大 面 积 沉 降 ， 响 地 面 建 （ ） 物 影 构 筑
的安全 。
仍然较少 。如果直接将 目前的规范［ 】 学者们提 １及 ｕ “ 出 的侧 向摩 阻力 的计 算 公 式 用 于 后 退摩 阻力 的计 算及确定止退装置的使用 时机 ，则结果偏于不安 全。因此 ， 就大直径顶管后退摩阻力的计算方面， 还
间 的摩 阻力往 往差别 很大 。 ｆ 管道 的尺寸 和顶进 长度 。 其他条 件相 同的 ２ １ 在 情况 下 ， 道 的尺寸 越 大 ， 管 则其 与 土体 接触 的 面 积
越 大 ， 退 摩 阻力 也 越 大 。顶 管 的后 退 摩 阻 力 也 后
顶管 克服 各种 阻力 向前 推进 的 同时 ， 又会 反作
管 工程 顶进 顶力 与 注浆 减 阻之 间 的 函数 关 系 ， 分 并
顶管因添加顶铁或管节而休顶时， 在轴 向承受 的荷 载 有机 头 前 端 的 正面 土 压 力 以及管 道 与土 体 之 间 的后退 摩 阻力 。随 着顶 管直 径 的增 大 ， 管前 顶 端的正面土压力的合力也会相应增大 。 但是 ， 在顶 管出洞 阶段 ， 若顶管与周 围土体 之间 的后退摩 阻
用于土体 ， 对土体产生附加应力 ， 引起土体变形甚 至破坏 。考虑 到顶管 推进过 程 中对 周 围地层 的扰动 作 用 ，作用 在 管 壁 上 的正 压 力 会 有 一定 程 度 的折
减 ， 文献 ［ 中单 位长 度侧 向摩 阻 力计 算公 式 的基 在 ６ ］
础上 ， 引入地层扰动折减系数 ， 可得到单位 长度 的 顶管侧摩阻力计算公式为 ：
２１ ００年 ８月
需 要做更 深一步 的研究 。
３ 大直径顶管休顶 时后退摩 阻力 的计 ２ 大直径顶管休顶 时后退摩 阻力 的影 算方法 响因素分析 ３１ 顶 管 四周 未形成 泥 浆套时 的后退摩 阻 力计 算 ．
顶管休顶时 的后退侧摩阻力的影响因素 主要 有 土层 的性状 、 道 的尺 寸 、 管 推进 长度 和埋 深 、 管 顶 管壁外面的粗糙程度 、 注浆情况 、 管道轴线弯曲、 休 顶 时间等 。 … １土层 的性状 。 同类 型地层 和 同类 型管壁 之 不
别是 近几 年 ， 管施 工 行 业 逐 渐走 向成 熟 ， 下 顶 顶 地
浆浆 液与管道以及周 围土体之间的相互作用机理 进行 了分 析 。匡志文 （０ ５ ２ ０ ） 对超 长距 离 顶管 的 泥
浆 减 阻技 术进 行 了研 究 。汤华 深 等 （０ ４阎 ２ ０ ）和韩 选 江 （０ ８闻 ２０ ）分别 从 压力 拱理 论 出发求 出了 管节 外壁
第３ 期
２１ ０ ０年 ８ 月
非 开 挖 技 术
Ｔｒｅ ｈｌｓ ｃ ｎｏｌ ｙ ｎｃ ｅ ｓＴｅ ｈ ｏｇ
Ｎｏ３ ．
Ａｕ ．２ １ ｇ ，０ ０
５ ９
大直径顶管休顶时后退摩 阻力的影响 因素及 计算方法研究
顾卫东 毛伟 华 李政侃
（ 上海水 务建设 工程 有 限公 司 ， 上海 ２０７ ００２）
国内外学 者们在顶管顶进时侧 向摩 阻力 的计
算 和长距离顶 管注浆减摩方面进行 了很 多研究 。
作者简介 ： 顾卫东 （９７＿ ， ， １６ ）男 本科，１ ８ ９ ９年毕业于 同济大学给排水 专业， 现任上海水务建设工程有 限公司总工程师， 主要从
事供排水工程建设工作。
非开挖技术
Ｔ ｅ ｃｌｓ ｅｈ ｏｏ ｙ ｒｎｈｅｓ ｃ ｎ ｌｇ Ｔ