顶管施工作为一种非开挖技术,具有施工效率高、综合成本低、环境影响小等优点,但顶管顶进使土体产生扰动进而产生地面变形是其主要缺点。我国南方地区河流众多,一些地下管廊无可避免地需要下穿河道,使得顶管施工难度大大增加,而目前国内对顶管越河施工的研究尚不够深入。本文以杭州市某顶管工程为依托,利用ABAQUS三维有限元分析软件,模拟减阻泥浆与泥水舱内工作泥浆对顶管上方土体与管道的影响,优化各种施工参数,然后利用模拟结果得出的施工参数来指导实际工程中的施工,并根据工程实际的监测结果来验证模拟所得出的规律。从中主要得出以下结论:(1)在顶管穿越河道的过程中,两边河道边坡和河底处地表沉降及管道竖向和横向的位移比河岸处要大;顶管在过河段顶进时增大注浆压力对土体与管道的位移影响更大,适当增大注浆压力可以有效减少地表沉降和管道竖向位移,但在曲线段时管道横向位移会增大,管道向远离管道曲线圆心侧方向偏移。(2)在该工程条件下,顶管在河岸下顶进时,顶管机头前方约4D(顶管机外径)范围内,土体都会扰动,在河道边坡下顶进时,土体影响范围扩大到机头前方5D范围内。顶管机头上方的土体会随着顶管继续往前顶进而迅速下沉,当继续顶进约3.75D后,原位置土体下沉变缓慢。(3)本文背景工程的减阻泥浆注浆压力与泥水舱内支护压力控制参数建议值:当顶管在西侧河岸下顶进时,将注浆压力控制在0.19~0.22MPa,支护压力控制在0.1~0.12MPa;在顶进到河底的过程中,注浆压力逐渐减小至0.16~0.19MPa,支护压力逐渐减小至0.06~0.08MPa;当顶管从河底顶进到东河岸时,将注浆压力逐渐增大到0.19~0.22MPa,支护压力逐渐增大到0.1~0.12MPa。