河浜管道管土相互作用及差异沉降分析

黄崇伟，徐一峰，凌建明，童 毅

（1.同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室，上海201804，2.上海市城市建设设计研究总院，上海200125）

由于河浜地基与邻接地基之间的差异沉降、埋地管道对地基表面沉降的影响，路基变形不协调导致路面开裂损坏.因此，管土相互作用机理及河浜沉降计算理论的耦合分析技术问题亟待解决.目前，河浜地区地基沉降计算方法主要采用分层总和法，但分层总和法无法综合考虑管道作为夹杂物的情况，因此有必要明确管土相互作用机理，结合分层总和法计算河浜地段夹杂管道的土基顶面沉降.国内外许多学者对管土相互作用进行了大量研究.1910～1950年A Marston等进行了一系列的研究，得出了系统的Marston理论，该理论奠定了管土相互作用机理分析的基础，至今仍在广泛运用并不断发展：例如H.L.White基于压缩环理论、前苏联的Γ.Κ.克来恩［1］和日本下水道协会充分利用“土拱”效应使得Marston理论模型得到了进一步的发展，文献［2－3］利用离心模型试验和现场实测等方法研究了埋管在上、下沉和水平侧动时作用于管道上的土压力及分布；文献［4］利用现场实测和理论模型分析了管土相互作用机理，进一步丰富了Marston土压力计算理论；文献［5］发现Marston公式中的不足，提出土压力计算公式；也有学者运用SAP5 有限元程序对管土相互作用进行数值模拟计算［6］.

为此，本文应用ABAQUS大型有限元软件，分别采用管道防护、地基全处理及不处理3种方案，通过建立存在河浜、管土……