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第19卷第3期烟台职业学院学报Vol.19No.3

2024年9月JournalofYantaiVocationalCollegeSep.2024

顶管穿越堤防的施工过程影响分析∗

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李瑞贤,闫志刚,杨巧

(1.江海职业技术学院,江苏扬州225101;2.扬州职业大学,江苏扬州225126)

摘要:为了满足水系丰富的城市基础设施建设需求,顶管穿堤工程越来越多。为保证水下施工质量及岸坡稳定,分析穿堤顶

管施工过程对岸坡稳定的影响是十分必要的。通过构建典型的三维边坡计算模型,分析顶管穿堤至不同位置时岸坡的变形,

并对埋设深度、管道尺寸和坡比等指标进行敏感性分析。研究发现,增大管径会使管壁表面摩擦力增大,进而会增加岸坡土

体下滑力,不利于岸坡的安全稳定性;当顶管埋深达到管径的6倍左右时,顶管穿越对岸坡稳定的影响较小。

关键词:顶管;岸坡;三维模型;安全系数;影响范围

中图分类号:TV871.1文献标识码:A文章编号:1673-5382(2024)03-0086-07

0引言埋深、管径、穿越位置、岸坡坡比参数对顶管穿堤时

岸坡稳定的影响,为顶管穿堤工程设计及施工准备

在水系较发达的城市,为提升城市地面美观,通提供参考。

常采用顶管技术下穿岸坡进行各类管线的铺设。若

遇到软土地基,顶管施工过程中还可能会出现土体1顶管穿堤技术要点概述

坍塌和顶管变形等问题,导致施工周期延长和工程

质量降低。故顶管在软土地基中的施工存在一定的1.1顶管穿堤工作流程

技术难度和风险,有必要开展相关岸坡稳定和过程顶管穿堤工作流程主要包含前期准备、穿越施

控制的应用研究,以提高顶管施工的技术水平和工[8][9]

工、清理恢复、数据记录四个阶段。前期准备阶

[1]

程质量。近几年,有学者针对工程区域的地质特段需进行详细的工程规划和设计,包括地质勘察、环

征、地形地貌、土壤类型等,通过调查和勘测了解顶境影响评估、管道布置设计等。确定穿越位置、管道

[2]

管施工时岸坡的稳定状况。也有学者运用地质力尺寸和材料、地层情况、水文条件等关键参数。然后

学和土力学理论,通过数值模拟或理论分析来预测再准备施工所需的设备、材料和工具,包括挖掘机

和评估管道穿越对岸坡稳定性的影响,探讨可能的械、管道材料、水下作业设备、测量和定位工具等。

[3]

变形和破坏情况。并在工程实施前后进行现场监同时,在施工现场应进行必要的安全措施和标识,如

[4]

测和试验,通过监测岸坡位移、变形、土壤松动等设置安全围栏、安全警示牌等,确保施工现场安全和

[5]

情况,验证研究成果和预测模型的准确性。目前稳定。并部署水下作业设备,如潜水员、水下摄像设

对岸坡稳定性的研究更加关注生态环境的保护,致备、水下测量仪器等,确保能见度、水流等环境条件

力于减少管道穿越对岸坡和周边生态环境的影满足施工要求。

响[6-7]。总体来说,对岸坡稳定性影响的研究正朝穿越施工阶段先在堤岸两侧挖掘起始坑和终点

着更加综合、深入和环保的方向发展,以确保顶管穿坑,在岸上预先制作和组装管道,准备好需要的管道

堤工程的可持续性和安全性。本文引入数值模拟技段和连接部件。将预制好的管道分段逐步推进至对

术,构建顶管穿堤时相应的三维计算模型,分析管道岸,通过控制推力和定位设备确保管道的准确位置。

收稿日期:2024-05-23

基金项目:江苏省高校哲学社会科