基于修正Peck模型的顶管施工软土地层地表沉降规律研究

胡红敏; 孔得宽; 王荣斗

河北工业科技 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (01) : 52 -61.

胡红敏, 孔得宽, 王荣斗

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摘要

为应对软土地层顶管施工中诱发变形沉降的问题，寻求适用于复杂环境下顶管施工的Peck模型地表沉降预测方法。采用理论分析、现场验证、物理模型和数值模拟相结合的研究方法，通过理论模型与实测数据结合对Peck模型进行修正，借助物理模型试验和数值模拟探究地表沉降规律，并使用修正后的Peck公式对数值模拟和物理模型试验结果进行验证。结果表明：1)修正Peck模型误差为6.7%,对比Clough和Reilly误差率减小7.6～30.8个百分点，论证了修正Peck模型的有效性；2)顶距为300 mm的物理模型与修正Peck模型进行对比，发现两者在横向400～600 mm范围内的误差极小，表现出高度一致性；3)顶管施工中，管-土摩擦增大会加剧地表沉降，但对距开挖面5 m内的纵向沉降影响较小；距管道轴线超2 m时，Peck模型曲线与摩擦系数为0.3的模拟曲线吻合较好，能较准确反映地层变形规律；4)修正后的Peck模型在湛江市霞山区顶管工程的验证中表现出良好的适应性和预测精度，在管道轴线两侧2 m范围内，能够更准确地反映实际土体变形特性。研究结果为顶管施工地表沉降控制提供有效数据支撑。