考虑地层弹性抗力的钢顶管顶力计算模型研究

摘要

为研究管土全接触下钢顶管顶力计算模型，在常见的围岩土压力计算理论基础上，考虑柔性管道地基弹性抗力的影响，推导管侧摩阻力的计算公式，建立钢顶管顶推力的计算公式；依托滇中引水系统工程的配套工程，采用ABAQUS有限元软件模拟顶管施工过程，将模拟得到的顶推力与推导的理论公式进行对比。研究的结果及结论如下：考虑地层弹性抗力后的普氏理论计算结果与数值模拟结果较为接近，当处于岩层或土层中的钢顶管，需考虑管土全接触状态时，使用本文方法中的普氏理论估算顶推力具备一定的可靠性；本文改进公式中土柱理论计算的顶推力大于数值模拟结果，当土层满足土拱效应时，使用土柱理论估算管土全接触时的顶推力会得到过高的顶力值，造成资源的浪费；管土接触状态对顶管顶推力有较大影响。

关键词

顶管工程 / 钢顶管 / 顶推力 / 围岩压力 / 数值模拟