顶管施工引起地面变形的根本原因是顶管施工对周围土体的扰动。地面变形由以下五部分组成:
(1)掘进机到达前的地面变形
当掘进机远离测量点时，土壤会受到刀盘切削搅动和振动的扰动。土壤颗粒之间有孔隙(孔隙中含有水和空气)。顶管受到扰动时，孔隙中的水和气体排出，土颗粒相对运动，土体受到一定程度的压缩，地面会发生轻微的沉降。
(2)掘进机到达时的地面变形
掘进机接近时，掘进机前方土壤受到千斤顶推力、刀盘截割剪切力和振动载荷的挤压，受力状态复杂。
(3)掘进机通过时的地面变形
掘进机通过时，掘进机壳体与土层之间会形成剪切滑动面，剪切滑动面附近的土层中会产生剪应力，顶管施工会引起地面变形。推进速度越快，周围土体的剪应力和位移越大。
(4)掘进机通过后的地面变形
为减少摩擦阻力，后续管接头直径比掘进机直径小2-5cm。因此，当掘进机尾部通过时，管道周围的土壤会向管壁移动，以填充后续管道接头周围的空隙，从而导致土壤移动。为了保持土层稳定，减少摩擦阻力，施工过程中必须在管节周围进行灌浆，并保持合适的灌浆压力。因此，这部分土层的位移与缝隙的大小、注浆压力、注浆方法等因素有关。
(5)扰动土再固结引起的地面变形。
顶管施工扰动周围土体时，会形成超孔隙水压力区。掘进机离开该地区后，超孔隙水压力下降，孔隙水消散，土体固结，导致地面沉降。这部分主要是固结沉降，然后，土体会发生蠕变，发生次固结沉降。
以上就是顶管施工中地面下沉的原因。看完之后，你应该对非开挖顶管施工有了更多的了解。希望看完这篇文章对大家有所帮助。
联系我时，请说是在季晨网看到的，谢谢！
