某顶管施工工程地下管线沉降和地表深埋点沉降监测分析

关于顶管工程对地面沉降影响的研究顶管工程是一种常见的地下建设方法，广泛应用于城市地铁、管网和通信设施的建设中。

由于地下施工引起的地面沉降问题一直是该领域研究的一个重点问题。

顶管工程对地面沉降的影响涉及到工程设计、施工过程以及地下水和土壤力学等多个因素。

顶管工程对地面沉降的影响与工程设计密切相关。

在进行顶管施工前，必须进行详细的地质勘察和地下水分析，以确定地下情况和地下水位，从而合理设计工程参数。

如果没有充分了解地下情况和水文地质特征，就可能导致施工过程中地下水位的变化和土壤层的变形，进而引发地面沉降问题。

地下水位的变化也会对顶管工程的地面沉降产生影响。

顶管工程施工过程中由于土方开挖和顶管顶进引起的底部水压增加，可能导致地下水位的升高。

地下水位的升高会增加土壤的饱水状态，使土壤力学特性发生变化，导致地面沉降的增加。

在施工过程中需要合理控制水位的变化，采取适当的排水措施来降低地面沉降的风险。

地面沉降的影响还与土壤力学特性相关。

土壤力学特性是确定土壤变形和地面沉降机理的重要因素。

土壤的不同层次和类型具有不同的力学特性，对不同程度的荷载产生不同的响应。

在顶管工程设计和施工过程中需要了解地下土壤的力学特性，并根据实际情况进行合理选择土壤支护和加固方法，以减少地面沉降的影响。

顶管工程对地面沉降的影响是一个复杂的问题，涉及到工程设计、施工过程、地下水和土壤力学等多个因素。

在顶管工程中，需要通过合理的工程设计、施工控制和土壤力学分析来减少地面沉降的风险，确保工程的安全性和可靠性。

为了更好地理解顶管工程对地面沉降的影响，还需要通过实地调研和数值模拟等手段进行进一步的研究。

顶管施工中地面沉降控制的监理一、概述顶管施工是当前应用广泛的地下管道施工方法。

主要有气压平衡、泥水平衡、土压平衡控制技术，目前运用最为普遍的是土压平衡顶管施工技术。

在当前环境保护要求较高的情况下，在地面沉降控制方面，监理应发挥积极的作用。

二、顶管施工造成地面沉降的原因分析顶管施工造成地面沉降的主要原因有：掘进机迎面土压失衡引起的沉降；管道外周空隙引起的沉降；管道与周围土体摩擦引起的沉降；管道接口渗漏引起的沉降；进、出洞口引起的沉降。

1、掘进机正面土压失衡引起的沉降从土压平衡掘进机的原理来说，当掘进机通过充分的切削和搅拌，在进土仓内形成具有较大塑性和流动性的土体。

当正面的土压控制在被动土压和主动土压之间时，地面才会下陷或隆起。

实际上由于土质变化较大，完全按理论计算进行控制往往有较大差异，不能正确把握，造成土压失衡引起沉降。

另外，由于有些土压平衡掘进机对土的适应性不够完善，如刀盘切削面积过小，推进速度或螺旋输送机转速不能调整，使得土压控制不利或不便，造成土压失稳引起沉降。

2、管道外周空隙引起的沉降管道外周空隙是由掘进机纠偏或曲线推进造成的，因为在纠偏和曲线推进时形成的管道截面面积大于管道截面，其空隙由周边土体填充而引起沉降。

现在一般顶管都采用触变泥浆减摩技术，掘进机外径较管道外径大2～3mm，以便形成浆套，若注浆不及时就会引起沉降。

3、管道与周围土体摩擦引起的沉降管道在推进时与周围土体存在摩擦，这种摩擦往往使土体发生剪切扰动，造成土体移动而导致地面沉降。

在管节外型不整、接口不平或管道不直顺的情况下，这种剪切扰动就会加剧，增大地面沉降。

4、管道接口渗漏引起的沉降当管道接口密封圈安置不当或管端受力不匀而破坏，以及管道接口弯折过度造成密封不良时，就较有可能发生接口渗漏，水土从而流失，这种土层损失必定会引起地面沉降。

并且管道接口渗漏亦造成触变泥浆的流失，支承土体和减小摩擦力的作用大大降低，亦可能引起上述两种原因的沉降。

关于顶管工程对地面沉降影响的研究随着城市化进程的不断加速和城市功能不断升级，地铁、水务、电力等基础设施的建设、扩建以及维修和改造等都需要进行顶管工程。

顶管工程是一种管道施工方式，可以减少地面开挖面积，避免对周边建筑物的影响，提高工程安全性。

但同时，顶管工程也会对地面沉降产生一定影响，这就需要进行相关的研究和措施。

顶管工程对地面沉降的影响机理主要有以下两个方面：1、土层掏空引起的固结沉降顶管工程在管道中推进时，需要掏空管道的周围土层，形成一个空洞。

空洞形成后，上层土层因重力作用向下压实，下降到空洞处。

这种土层下沉的过程就称为固结沉降。

固结沉降是顶管工程对地面沉降的主要影响因素之一。

固结沉降的深度和程度与掏空空间的大小、深度、土层性质、工程施工速度等因素有关。

2、管道荷载引起的弹性沉降当顶管施工完成后，管道的存在将对地基施加荷载，形成弹性应变。

这种弹性应变引起的土层变形称为弹性沉降。

弹性沉降是顶管工程对地面沉降的另一种重要因素。

弹性沉降的大小与管道的直径、厚度、材料等相关，通常比固结沉降小得多，但时间程度长。

顶管工程对地面沉降的影响范围和程度与工程的施工方式、土层条件、掏空大小、管材材料以及地理环境等因素有关。

一般来说，影响范围主要包括以下几个方面：1、沿线建筑物沿线建筑物是受顶管工程影响最严重的对象，特别是近距离毗邻地铁隧道、管道等施工工作的建筑物。

固结沉降的影响程度较大，可能引起建筑物的变形和裂缝。

2、地面道路地面道路也是受到影响的对象之一。

固结沉降可能导致路面变形和坑洼，影响车辆通行。

而弹性沉降虽然不会立即引起损害，但长期累积后可能会对道路结构造成损害。

3、下水道、电缆等地下设施顶管工程的施工过程会破坏地下设施，包括下水道、电缆、天然气管道等。

此外，地面沉降产生的变形和位移也可能对这些设施产生影响。

为了减少或控制地面沉降的影响，需要采取一些针对性的控制措施。

具体措施包括以下几个方面：1、选择较好的土质条件选择土质条件良好的地方进行施工，能够减轻掏空和种管过程中产生的固结沉降和弹性沉降。

盾构法施工中地下管线沉降监测与数值模拟分析盾构法施工中地下管线的沉降监测与数值模拟分析是为了确保工程施工安全和保护地下管线的完整性，避免对周围环境和建筑物的影响。

本文将介绍盾构法施工中地下管线沉降监测的方法和数值模拟分析的步骤。

盾构法施工中地下管线的沉降监测是通过设置监测点位和采集实时数据来进行的。

监测点位通常设置在管线两侧，具体位置根据管线的深度和施工工艺而定。

监测数据可以通过传感器或测量仪器进行实时采集，包括沉降、倾斜和变形等参数。

监测数据应定期进行分析和评估，以确定沉降情况是否符合设计要求，同时及时发现异常情况并采取相应措施。

数值模拟分析是通过建立地下管线沉降的数学模型，模拟盾构法施工过程中的地下管线沉降情况。

数值模拟分析通常包括以下步骤：确定模型的边界条件和材料参数。

边界条件包括施工期和使用期的地表荷载、土体的强度参数和初始应力状态等。

材料参数包括土体的本构关系和管线的强度等。

建立地下管线沉降的数学模型。

模型可以采用有限元法或差分法等数值计算方法，根据地下管线的几何形状和工程特征建立模型的几何形状和边界条件。

然后，进行数值模拟计算。

根据模型设定的边界条件和材料参数，利用计算软件进行数值模拟计算，得到地下管线在施工过程中的沉降情况。

对数值模拟结果进行分析和评估。

将数值模拟计算得到的沉降结果与实际监测数据进行比较，评估模型的准确性和可靠性，发现模型与实际情况的差异，并进行相应的调整和改进。

盾构法施工中地下管线沉降监测与数值模拟分析是确保工程施工安全和保护地下管线完整性的重要手段。

通过监测和分析，可以及时发现问题并采取措施，确保地下管线施工过程中的安全和稳定。

数值模拟分析可以提供更加直观和准确的施工预测和评估，为工程设计和施工提供科学依据。

关于顶管工程对地面沉降影响的研究地面沉降是指因自然或人为因素造成地下土体体积的减小，从而导致地表下沉的现象。

顶管工程是一种常见的地下工程形式，对地面沉降有一定影响。

为了准确评估顶管工程对地面沉降的影响，需进行相关研究。

顶管工程是将管道顶进地下的一种工程方法，在原地面上开挖出一个修理孔口，通过顶进技术将管道推入地下，然后对孔口进行恢复，并把地面恢复到原样。

在这个过程中，地面沉降是不可避免的。

顶管工程对地面沉降的影响主要来自以下几个方面。

顶管工程需要在地下进行施工，因此会对周围的土体产生压实和变形。

这会引起土体的体积减小，导致地下土体产生沉降。

施工过程中还会引起土体的应力重新分布，破坏原有的平衡状态，进而引起地表的沉降。

顶管施工过程中的挤压作用会使得地下土体的孔隙水压力增大，从而引起孔隙水的排泄。

这种排泄过程也会导致地下土体的体积减小，进而引起地面沉降。

顶管工程所用的推进力也会对地表产生影响。

顶管推进时需要施加一定的推进力来克服土体的摩阻力，这个推进力通过顶管与地下土体之间的摩擦力传递到地表，从而产生地面沉降。

顶管工程对地面沉降的影响不仅与工程自身的特点有关，也与地下土体的性质和地下水状况等因素有关。

在研究顶管工程对地面沉降影响时，需要考虑这些因素的综合影响。

针对顶管工程对地面沉降的影响，研究者可以采取不同的方法和技术进行评估和分析。

可以利用现场监测、数值模拟和物理模型试验等手段来研究顶管工程对地面沉降的影响规律和机理。

顶管工程对地面沉降有一定的影响。

为了准确评估和控制这种影响，在顶管工程设计和施工过程中，需要进行相关的研究和探索，并根据具体情况采取相应的措施。

通过科学合理的工程规划和施工管理，可以有效地减小顶管工程对地面沉降的影响。

顶管施工引起地面沉降的机理分析及数值模拟高坤（安徽省建筑科学研究设计院，安徽合肥230001)摘要：顶管施工引起的周围土体变形会对邻近的建筑物造成危害，文章分析了顶管施工对周围土体的扰动机理，并以合肥地区某工程实例为背景，通过建立三维有限元模型，对顶管施工引起的地面沉降及其影响范围进行数值模拟分析，供该地区类似的工程参考。

关键词：顶管施工;数值模拟;机理分析中图分类号:TU74 文献标志码：B文章编号：1007-7359(2018#04-0141-03D0l：10.16330/ki.1007-7359.2018.04.0671引言近年来，随着我国城市人口的不断增加，城市化 进程不断加快，地下管道的数量也随之迅速增加。

顶 管法作为一种先进的铺管技术，以开挖量小、对周围 环境影响小和施工快等特点而被越来越广泛的应用 于城市市政工程的建设中，但顶管施工会对其周围土 体产生扰动，引起地面沉降，严重者将 地面建筑 的 开 [1#2]。

于，顶管施工引起地面沉降的机理，并以合肥地区某具体工程为背 景，建 顶管施工引起地面的沉降量及其围，以为合肥地区的其它工程 。

2顶管施工对周围土体的扰动机理顶管施工程对周围土体的扰动地的 ，其引起周围土体扰动的的，但 为地 引起地 的 影响 。

顶管施工程中的地以为地 和 地 种"3%。

的地层的顶管施工程中会产生的地 ，但 以的技术措施来小地对顶管施工的影响。

地顶管施工 下会发生的地，周围土体由于 的 生者为管量合周围土体管道内。

种 的地 顶管施工过程作者简介：高坤（1979-)，男，安徽砀山人，毕业于中国科学技术大学，本科，工程师，专业方向：工程检测。

中应 生。

地 引起土体向管道周围土体 面和管道开挖面 ，而引起地面的沉降。

引起地层损失的种下。

2.1开挖面引起的地层损失顶管施工过程中进断面开挖时，用、土 等技术 施来 开挖面 和的土 ，开挖面面的土体也会一保持受状态。

关于顶管工程对地面沉降影响的研究作者：朱世奇牛雷来源：《建筑与装饰》2019年第08期摘要顶管施工是继盾构施工之后发展起来的一种土层地下工程施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等，是一种非开挖的铺设地下管道的施工方法。

顶管施工具有设备少、工序简单、工期短、造价低、施工速度快、无须开挖面层等优点，因此，这种施工方法在建筑物众多、管线错综复杂的城市里具有突出的优势。

但同时，顶管施工由于改变了土体原有的应力状态，就必然会引起被穿越的地层受到扰动和发生地层损失，从而引起地表的沉降或隆起，尤其是在软弱土层、砂土、粉砂及卵石等稳定性差的土层中该现象更为严重。

而在城市中，高大的建筑物往往会有较深的基础埋置在土层中，如果顶管施工过程中产生了过量的地面沉降或隆起，这对周围建筑甚至整个城市发展都会带来严重影响。

所以，研究顶管工程对地面沉降影响不仅是对顶管施工的工艺完善，更是对城市基础设施建设具有重要意义。

关键词顶管施工;顶管优点;地面沉降1 导致地面沉降的原因顶管施工过程中，导致地面沉降的因素纷繁复杂，但大体可以分为主观因素和客观因素两个方面。

1.1 主观因素在实际现场施工过程中，顶管顶力值的修正、顶进速度的控制、顶进方向的纠偏等都是需要现场操作人员根据实际施工状况进行修改的，因此在这一过程中，主观因素起到了绝大部分的作用。

由于现场操作人员的经验各不相同，因此对于顶力值的修正和顶进速度的掌控也各不相同，极易造成刀盘前方上覆土层出现塌陷或隆起等状况。

同时在纠偏的过程中也极易造成顶管侧方土体大量损失而造成的上方土层沉降[1]。

1.2 客观因素在顶管施工过程中，导致出现地面沉降的客观因素相对比较复杂。

其中包括土层地质变化的影响、地下水情况的影响、触变泥浆影响等。

土层地质变化主要是指土体受到扰动后承载力的变化和固结情况的变化。

土体被扰动后，原有的固结模式受到扰动，原平衡状态也随之被打破，同时管体与土体的剪切作用会造成底层损失。

市政工程顶管施工路面沉降监测及防治施工方案1、建设工程路面沉降监测1.1一般规定1.1.1建设工程因施工建设或运营诱发的周围区域地面沉降，应在地面沉降影响范围内进行监测工作。

1.1.2监测前应进行现场踏勘，收集相关资料，根据相关规范、规程编制监测方案。

1.1.3地面沉降监测成果应进行检查验收，并编制检查验收报告。

1.2监测方案1.2.1监测方案编制前，应对拟建场地进行现场调查，并收集下列资料：场地工程勘察成果报告；地面沉降危险性评估报告；工程设计、施工相关资料。

1.2.2监测方案宜包括下列内容：工程概况（包括工程类型、水文地质工程地质条件概况、工程设计和施工方案概况及工程周围重点保护对象等）；监测方案编制依据；监测范围；监测项目；监测网（点）布设；监测方法与技术要求；监测频率；监测预警；监测成果及监测报告主要内容；监测仪器设备和监测人员组成。

1.3监测范围1.3.1监测范围应依据建设工程地面沉降危险性评估等级、工程类型和特点及周边环境条件确定。

1.3.2根据监测目的、任务的不同，监测范围宜划分为常规监测区和重点控制区。

无地面沉降危险性评估资料时，可参考表 1.3.1 确定。

表 1.3.1 建设工程诱发地面沉降监测范围分区表注：表中H为基坑开挖深度；D为隧道底板埋深， C 为隧道外径。

1.3.3常规监测区范围内的监测工作应符合现行上海市相关工程建设规范或相关行业标准的规定。

1.3.4建设工程出现突涌、流砂等问题时，监测范围应适当扩大，1.1.1监测项目一般分为地面沉降监测、土体分层沉降监测、地下水位监测、降排水量监测等。

1.1.2监测项目宜依据建设工程类型进行选择，也可参照表1.4.2执行。

表 1.4.2 监测项目表注：√应测项目；〇选测项目。

1.5监测网（点）布设1.5.1水准控制网布设建设工程地面沉降监测区域外应布设一等、二等水准控制网，水准控制网由基准点组成。

基准点设置应符合下列要求：1）基准点应在施工之前布设，宜布设在监测区域之外可靠位置，观测稳定后，方可投入使用；2）基准点不宜少于3 个；3）可选用建设工程场址区附近的基岩标或不受建设工程影响的分层标作为基准点；4）监测期间，应采取有效保护措施，确保其正常使用。

关于顶管工程对地面沉降影响的研究顶管工程是一种常见的地下工程施工方法，在城市建设和基础设施建设中得到广泛应用。

顶管工程对地面沉降会产生一定的影响，引起人们的关注和研究。

本文将围绕着顶管工程对地面沉降的影响展开讨论，探讨其影响机制和影响因素，并对其进行深入分析和研究。

顶管工程是一种通过地下隧道施工方式，顶管机械凭借自身的推进力将管道推入土壤深处，以此来实现管道敷设的方法。

在顶管工程中，由于管道推进和土壤开挖的加压作用，土壤会产生变形和位移，从而导致地面上方的建筑物和土地产生沉降。

具体来说，主要的影响机制包括以下几点：1. 地下土层的挤压和变形：顶管机械在推进时会施加一定的压力在地下土层上，导致土层发生挤压和变形，从而产生土体沉降。

2. 土体周围地层变形传播：在管道施工过程中，地下土体周围的地层也会受到影响，土体的变形会传播到周围的地层，形成一定范围的地面沉降。

3. 地下水位变动：顶管工程会影响地下水位的运动和分布，地下水位的变动也会对土体的稳定性和沉降产生影响，加速了地面的沉降过程。

二、影响因素分析顶管工程对地面沉降的影响是受多种因素影响的，这些因素包括工程施工方式、土体特性、地质构造等多个方面。

下面我们对其中几个主要因素进行分析：1. 顶管工程的施工方式: 不同的顶管工程施工方式会对地下土体产生不同的作用力，从而导致地面沉降的程度也会有所不同。

顶管机械的施工速度和压力大小也会对地面沉降产生一定的影响。

2. 土体特性和地质条件: 不同地区的土体特性和地质条件不同，土层的厚度、土质的密实程度、地下水位等都会对地面沉降产生影响。

一般来说，土质松软的地区其地面沉降会更加显著。

3. 周围环境和建筑物条件: 周围环境和建筑物的条件也是影响地面沉降的重要因素。

如地面上方是否存在建筑物，地下是否有其他地下管线等都会对地面沉降产生一定的影响。

三、顶管工程对地面沉降的研究现状目前，国内外对顶管工程对地面沉降的影响进行了大量的研究，提出了一些行之有效的控制措施和监测方法。

关于顶管工程对地面沉降影响的研究顶管工程是一种常用的地下交通工程形式，其建设过程中主要包括隧道开挖、管片安装和土层回填等步骤。

在顶管工程的施工过程中，地下土体受到破坏和改造，因而会引起地面沉降。

地面沉降可以分为弹性沉降和塑性沉降两种类型。

顶管工程施工引起的地面弹性沉降主要是由于开挖引起的应力释放和土体的弹性变形所致。

在施工过程中，随着顶管的推进，土体受到的有效应力逐渐减小，原本被土体压实的开挖区域会发生弹性回缩，从而导致地面沉降。

研究表明，弹性沉降是顶管工程施工引起的主要地面沉降类型，占据了总沉降量的大部分。

与弹性沉降相比，塑性沉降是一种较为严重的地面沉降类型。

塑性沉降主要是由于土体的塑性变形所致，即土体在受到一定应力后会发生剪切破坏，造成地面下沉。

塑性沉降的程度与土体的力学性质有关，主要包括土体的压缩模量、剪切强度和湿度等因素。

研究发现，塑性沉降的发生与土体的孔隙水压力和土体的有效应力有关，当土体的孔隙水压力大于土体的有效应力时，会引起土体的塑性变形，从而导致地面塌陷。

为了研究顶管工程对地面沉降的影响，相关研究者进行了大量的实地观测和数值模拟。

实地观测通常包括使用沉降仪和测量设备对施工前后地面沉降进行监测，以获得地面沉降的变化规律和总量。

数值模拟则是通过建立合理的工程模型，模拟顶管工程的施工过程和土体的变形行为，从而预测地面沉降量和分布规律。

研究结果表明，顶管工程对地面沉降的影响主要受到土体的力学性质、顶管的施工参数和土体初始状态的影响。

土体力学性质包括土体的压缩模量、剪切模量和孔隙比等参数，这些参数的值越大，地面沉降量就越小。

顶管施工参数包括顶管的推进速度、推进距离和回填土的类型等，这些参数的变化会直接影响到地面沉降的大小和分布规律。

土体初始状态指的是施工前土体的密实程度和含水量等特征，影响地面沉降的主要是施工前土体的剪切强度和压缩模量。

顶管工程对地面沉降的影响是一个复杂且多因素的过程。

通过实地观测和数值模拟，可以对顶管工程的施工参数和土体性质进行合理的选择，从而减小地面沉降的发生和影响。