考虑管-土-浆相互作用的管段施工过程力学模型

顶管法应用广泛,为更准确控制顶进过程的顶力,假定注浆浆液为粘时变流体,将注浆过程分为初注和满注2个阶段,初注时采用柱形渗透扩散模型,满注时采用管土部分接触模型,提出了基于浆液扩散面积和渗流速度的浆液状态判断准则,建立了考虑管土浆相互作用的管段全过程力学模型。浆液满注时,基于粘性流体力学和管土部分接触模型,得到了管段不同接触面剪应力大小。在此基础上将浆液产生的浮力与管段自身重力比较,来确定管土浆共同工作模式下管段形态,得到不同形态下管段所处状态的力学模型。进一步的计算实例证明,其他参数已知的条件下,可以通过本文提出的管段全过程力学模型计算出管段的顶进阻力。与实测及其他文献计算结果对比可知,提出的计算模型能够实时准确反应管段所处工作状态且计算结果更为精确。