顶管穿越大堤引起的土体沉降变形及稳定性研究

为研究顶管穿越大堤引起的土体沉降变形及稳定性变化规律,依托南京高淳渔歌-古柏π入淳西变220 kV电缆工程顶管项目,通过对比魏纲修正公式计算值、现场监测数据和MIDAS-GTS模拟结果,分析了横纵向地表及不同深度地层的沉降变形方式.结合瑞典条分法推导了大堤在天然工况、顶进未支护及推管注浆三个施工阶段的安全系数计算公式,与数值分析得到的模拟值进行对比,并分析其变化规律.研究表明:顶管施工过程中,距轴线约10倍洞宽范围内的横向地表均受不同程度影响,顶管轴线纵向地表呈现出逐渐隆起、匀速沉降、反复回弹沉降和沉降稳定的变形趋势.在地层隆起阶段,隆起量随埋深增大,深地层隆起时间较长;在地层沉降阶段,各地层沉降速率和沉降量随埋深增大,沉降速率约3.0~7.0 mm/d.条分法与数值模拟得到的大堤安全系数较为相近,它在开挖阶段有所降低,推管注浆后明显回升,其变化幅度随顶程增加而逐渐减小,隧道贯穿完成注浆后大幅度回升至略小于天然工况下初始值.