箱涵顶进施工中沉降监测及有限元分析

摘要

为揭示覆土层厚度、注浆和减阻处理对箱涵顶进时覆土层的沉降变化的影响规律，完善箱涵顶进施工控制技术，依托实际桥涵工程案例进行沉降监测及覆土层沉降位移分析。利用有限元分析软件ABAQUS完成施工沉降监测对比，验证模型的准确性。通过建立不同覆土层厚度(2、3、5 m)的土体与箱涵三维实体有限元模型，对箱涵顶进施工过程中顶进位移和覆土层沉降的关系进行分析。结果表明：1)覆土层厚度对路面沉降具有显著影响，相较于2 m覆土层，3 m和5 m覆土层的沉降量分别减少了21.3%和32.7%,增加覆土层厚度能够有效分散顶进压力，减少土体变形，从而降低覆土层的沉降量；2)在5 m覆土层工况下，通过对上部覆土层分别进行注浆补强和底部减阻处理，沉降量相应减少了7.0 mm与3.7 mm; 3)沉降主要集中在距离箱涵中心轴线30 m以内的区域，超出此范围后，沉降变化趋于平缓，影响显著减小。研究结果可以帮助探索影响箱涵顶进过程中覆土层沉降的因素，为粉质黏土地质条件下箱涵施工的优化设计提供理论支撑。

关键词

桥涵工程 / 箱涵顶进施工 / 有限元分析 / 覆土层沉降 / 注浆 / 减阻