小间距顶管设计施工理论与实践

• 杨    仙（湖南城市学院） 

• 冯兴法（中煤科工重庆设计研究院（集团） 有限公司） 

• 张    浩（中煤科工重庆设计研究院（集团） 有限公司） 

• 张可能（中南大学）

在城市地下空间开发日益密集的背景下，非开挖技术中的顶管法因环境影响小、综合成本低等优势被广泛应用。《小间距顶管设计施工理论与实践》一书聚焦城市地下建（构）筑物密集化带来的施工挑战，针对小间距双线、多线顶管及临近既有管道顶进工程中存在的地层重复扰动、管 - 土相互作用复杂、缺乏专项技术标准等问题，构建了系统的设计施工理论体系与实践指南。

本书开篇通过绪论章节清晰梳理研究背景，对比分析国内外小间距顶管技术研究现状，明确当前工程中因地层强度衰减、变形特性改变导致的施工风险控制难题，凸显研究的现实意义。核心内容以六章结构展开，形成 “理论推导 - 影响分析 - 监测控制 - 工程验证” 的完整逻辑链：第二章创新性融合太沙基理论与普氏理论，建立深埋单独顶管顶进力计算模型，结合土体极限平衡理论构建小间距顶管垂直土压力计算方法，为顶进参数设计提供精准依据；第三章基于现场监测与数值模拟，提出地表沉降实用计算方法，借助 Winkler 弹性地基梁理论推导地下管线沉降、转角等力学参数解析方程，实现对周边管线安全性的科学评估。书中第四章专门针对小间距顶管监测需求，系统研究监测项目设置与阈值标准，为施工过程风险预警提供量化指标。第五章以沈阳地铁新乐遗址站工程为实例，详细拆解施工流程、技术要点及问题解决措施，生动展现理论方法在实际工程中的应用转化。第六章总结研究成果并展望未来技术发展方向，为行业创新提供思路。

作为一种环境影响小、综合成本低、施工周期短的非开挖工法，顶管法在交通运输、 市政工程以及大型综合性地下空间的开发利用中都得到了广泛的应用。但是随着城市地下建（构）筑物越来越密集，地下空间的有限性也迫使小间距的双线、甚至是多线顶管工程， 以及临近既有管道的新管顶进等顶管工程越来越多。小间距顶管施工过程中，因管道多次 顶进对地层的重复扰动以及管线间的相互作用，导致地层强度衰减、变形特性改变。小间距顶管工程当前无专门的设计施工技术标准，设计施工难度大，工程施工风险可控性降低。 本书基于小间距顶管重复扰动及管土相互作用，对设计施工关键技术进行了研究。

本书共分为六章：第 1 章为绪论，阐述了本书的研究背景、国内外研究现状、研究意义及主要研究内容；第 2 章为小间距顶管顶进力计算方法研究，结合太沙基理论与普氏理论，给出了深埋单独顶管顶进力计算方法，基于太沙基土压力理论和土体极限平衡理论， 构建了小间距顶管管道垂直土压力理论计算方法，并进一步提出了小间距顶管顶进力计算方法；第 3 章为小间距顶管环境影响研究，基于现场监测和数值模拟分析，给出了小间距顶管地表沉降实用计算方法，基于 Winkler 弹性地基梁理论，得出了顶管开挖引起的地下 管线沉降、转角、弯矩以及剪力解析方程，并进一步判断了管线的安全性；第 4 章为小间距顶管监测项目及阈值研究；第 5 章以沈阳地铁新乐遗址站小间距顶管工程为案例，简述了小间距顶管工程的施工流程及技术要点，分析了施工过程中出现的问题及解决措施；第 6 章为总结与展望。

本书作者为杨仙、冯兴法、张浩、张可能。湖南城市学院杨仙承担了全书的主要框架 制定、统筹及部分章节的撰写工作；中煤科工重庆设计研究院（集团）有限公司冯兴法、 张浩负责了排版及部分章节的撰写工作；中南大学张可能负责了全书的校对及审核工作。 其中第 1 章由杨仙与冯兴法共同撰写；第 2-3 章由杨仙撰写，第 4 章由冯兴法撰写，第 5 章由杨仙、冯兴法和张浩共同撰写；第 6 章由张浩撰写。

各位作者都是单位的技术骨干，平时工作繁忙，很多撰写工作都是利用节假日来完成。 由于作者水平有限，加之时间仓促，书中难免存在疏漏或不妥之处，敬请批评指正。

感谢中国建筑股份有限公司、湖南省科技厅等对本研究课题提供了经费支持。特别感 谢中国建筑股份有限公司“管幕预筑法建造地下空间综合技术”课题组成员的技术支持以及中南大学张可能教授团队成员的支持！感谢各位编委老师对本书的编写和出版付出的辛勤 劳动和汗水！