枝江尾矿库排水工程圆形顶管工作井后背墙及土体的应力与位移特征分析

刘熙媛， 张世华， 高立康， 郭子敬

(1. 河北工业大学土木与交通学院， 天津 300401； 2. 中冀建勘集团有限公司， 河北 石家庄 050200)

0 引言

顶管施工技术是继盾构法之后发展起来的地下管道非开挖施工方法。顶管施工具有一定的环保性和经济性，目前已被广泛应用[1]。顶管工程的主要施工过程在工作井中进行，工作井后背墙承担了管道沿预定方向顶进所需要的主要水平推力，水平推力进一步通过后背墙传至土体中，对结构及周围土体稳定性造成了一定的影响。

目前，关于顶管的研究多倾向于顶管施工中顶力估算[2-4]和地层损失分析[5-7]等方面。Sun 等[8-9]利用一种基于能量耗散原理的数值分析方法，对矩形工作井的稳定性进行了分析。严绍军等[10]、毛海和[11]、杨成[12]分析讨论了软土层中矩形工作井后背墙土体位移、应力变化分布情况。闫治国等[13]对双向同步顶进工作井的稳定性进行了分析，并优化了井体设计方案。黄章君等[14]研究了油缸顶力对土体孔隙水压力的影响。魏纲等[15]假定了圆形工作井的位移，经推导得出了后背墙土体反力的计算公式。雷晗[16]对矩形和圆形工作井后背墙土体抗力计算公式进行了研究，但缺乏实测数据验证。钟显奇等[17]和朱龙等[18]认为黏土层中后背墙土体应力沿竖直方向线性增加，井体底部处土体应力最大。魏丽敏等[19]分别采用规范公式和有限元对深埋和浅埋圆形工作井位移和应力进行了对比分析。程嘉秋[20]研究了圆形工作井开挖和顶进时的应力和位移分布特征，但未进行多因素影响分析。……