管幕钢顶管顶进施工力学效应分析

摘要

为研究管幕钢顶管顶进施工过程钢管产生的力学效应,建立顶管-泥浆-复合地层数值模型,分析钢顶管内力及泥浆界面受力特征。研究结果表明:顶管在顶入时主要受到泥浆正向压力和剪切作用,沿轴向顶管轴力尾部至前端逐渐减小,竖向顶管轴力下部略大于上部,从而形成微小转动弯矩致使尾部略微上浮;在同一横截面,顶管下部轴力大于上部轴力,轴向上顶管尾部轴力大于前端轴力,顶管顶入所需荷载随顶入长度增加而增大,增长曲线呈非线性,随顶入深度增大,增幅逐渐减少;受泥浆力学特性和地层围压影响,泥浆剪应力由顶管顶部至底部逐渐增大,顶管顶入距离越长,泥浆剪应力极值越小。