考虑地层弹性抗力的钢顶管顶力计算模型研究

来源：石河子大学学报·自然科学版杂志2025年第6期北京时间：

作者：王乾钢, 谢建斌, 贾荣谷, 占和, 张浩南

单位：1 云南大学建筑与规划学院,云南 昆明 650500; <br/>2 云南绿色智能建造研究院有限公司,云南 昆明 650102; <br/>3 云南建投第一勘察设计有限公司,云南 昆明 650102

摘要：为研究管土全接触下钢顶管顶力计算模型,在常见的围岩土压力计算理论基础上,考虑柔性管道地基弹性抗力的影响,推导管侧摩阻力的计算公式,建立钢顶管顶推力的计算公式;依托滇中引水系统工程的配套工程,采用ABAQUS有限元软件模拟顶管施工过程,将模拟得到的顶推力与推导的理论公式进行对比。研究的结果及结论如下:考虑地层弹性抗力后的普氏理论计算结果与数值模拟结果较为接近,当处于岩层或土层中的钢顶管,需考虑管土全接触状态时,使用本文方法中的普氏理论估算顶推力具备一定的可靠性;本文改进公式中土柱理论计算的顶推力大于数值模拟结果,当土层满足土拱效应时,使用土柱理论估算管土全接触时的顶推力会得到过高的顶力值,造成资源的浪费;管土接触状态对顶管顶推力有较大影响。

关键词：顶管工程,钢顶管,顶推力,围岩压力,数值模拟

基金资助：国家自然科学基金项目(12462033)