本文以上海市合流污水二期吴泾闵行地区过江倒虹管工程为背景，对近间距 平行管道顶进施工的数值模拟建立和完善了分析理论与计算方法，内容包括对弹 塑性问题的有限元分析的表述引入统一屈服函数及其相应的流动法则，对施工因 素影响的考虑提出计算方法，对施工监测方案的制定提出优化方案，通过对监测 数据的整理提出优化工艺的要点，以及结合离心模型实验的结果论证设计假设 等，工作量大，成果多，并有较大的理论意义和应用价值。 文中对施工因素影响的数值模拟建立的计算方法主要包括：借助接触面单元 施加和计算注浆压力的影响；通过引入参数GAP值模拟超挖现象的影响，方法 为将释放荷载分两次施加，第一次施加释放荷载时不设粱单元，同时通过调整释 放荷载系数，使由其产生的洞周土体的径向变形与事先设定的参数GAP值相同； 借助接触面单元施加欠挖力模拟欠挖现象的影响；通过确定和施加纠偏力模拟纠 偏作业的影响。 论文对顶管工程施工的安全性监测提出了一整套行之有效的方法，主要包 括：在项进管道的前端设置接触压力监测断面，用以判断注浆作业的质量；在相 邻管道上设置接触压力和(或)内力监测断面，以检验管道顶进施工对其产生的 影响；对近间距平行管道通过量测相邻管道管段接缝的张开量判断管道顶进作业 的合理性等。 通过对监测数据的整理和分析，对施工因素的影响程度进行了提炼，并对顶 进工艺的优化得出了以下几点规律性认识： (1)注浆工艺的合理性对管道顶进施工的顺利实施有重要的意义，并就注 浆工艺的改进提出了以下要点：及时补充压浆，力求使地层与管道结构间的缝隙 始终由浆液密实充填；及时调整注浆压力，力求使其与管段所在位置的水土压力 值相等；注浆孔在管段横剖面上均匀布设，以使注浆压力沿管道周边均匀分布； 对位于顶进管道前端的数节管段，宜每节都设注浆孔，使可及时注浆和补浆。 (2)超、欠挖现象均可使邻近管道的环向弯矩增大，并使之发生相对移动， 从而不利于管道顶进施工的安全性，因而顶进施工中应注意避免发生超、欠挖现 象。 (3)管段顶进速度对相邻管道接缝宽度的变化量有较大的影响。过快时， 接缝宽度波动幅度将明显增大；过慢时，顶进阻力将因触变泥浆趋向处于凝胶状 态而加大，使接缝宽度也将增大。 (4)工具管纠偏对管道结构将产生附加内力,不利于管道顶进施工的安全 性，工程施工中应尽可能小幅度作业，避免一次调整幅度过大。 论文并通过对施工监测数据和离心机模型试验结果的分析，对近间距平行管 道结构的设计就荷载的合理确定进行了论证分析，指出在饱和软粘土地层中，深 埋近间距平行管道上方不能形成稳定的卸载拱，顶部土压力值将近于与管顶上覆 土层的重量相当，侧压力系数值则将接近于1，十分有利于圆形管道结构的均匀 受力和使用的安全性。 顶管技术是施作地下管道的一类重要施工方法，迄今国内外学者已对这类技 术进行过相当多的研究，并已取得系列成果和大大推动了这一领域的技术进步， 然而近间距顶进钢筋混凝土平行管道国内尚无先例，本文研究取得的成果将不仅 有理论意义，而且有推广应用前景。 关键词：顶管技术 近间距平行管道 弹塑性有限元 注浆压力 超欠挖 纠偏作业 顶进工艺