该成果在苏州综合管廊工程中成功应用，取得了良好的社会、经济效益，具有广阔的推广应用价值，达到国际先进水平。 本项目从矩形顶管管节设计与制作技术、矩形顶管上穿地铁隧道的设计和施工技术、软土地层大断面矩形顶管施工关键技术和矩形顶管施工质量控制技术四个角度出发，对大断面矩形顶管上穿地铁建造综合管廊的关键技术和工艺进行了研究和总结。

（1）矩形顶管管节设计与制作技术

施工中矩形顶管上的荷载较为复杂，包括土压力、水压力、注浆压力等，但荷载的确定又是优化管节设计、改进施工工艺的重要依据，因此本项目采用现场监测和数值模拟的手段对这些荷载的变化规律、组合形式进行研究。

根据大断面矩形顶管管节的受力特征和施工特点设计了原位监测方案，通过收集的数据分析施工中管土接触压力变化规律，建立施工中管土接触压力空间分布模型，进行矩形顶管施工中管土接触压力动态分析。对矩形管节进行仿真三维建模，对矩形顶管综合管廊结构进行优化设计。

（2）矩形顶管上穿地铁隧道的精度控制技术

城北路综合管廊在广济路路口上跨轨道4号线，在人民路路口上跨轨道交通2号线，必须考虑尽量减少对轨道交通的影响。施工过程中采用精密的测量技术实时监测顶管机所处位置和地铁隧道的变形状况，及时调整顶管机姿态，保证矩形顶管机的成功穿越。

该部分主要采用文献调研方法，了解现有的矩形顶管顶进精度控制技术。收集现场监测数据进行分析，得出有关规律。并结合矩形顶管机的受力计算，探究外在因素改变对顶管机顶进轨迹的影响，提出合理的姿态控制及轴线测量控制技术。

（3）矩形顶管抗浮技术

顶管上穿地铁隧道顶进开挖会造成上部荷载减小或消失，导致土水压力失衡，改变下部地铁隧道在竖直方向受力，造成地铁隧道上浮变形破坏，影响运营安全。

通过文献调研了解到目前采取的一系列抗浮措施，包括未运营地铁隧道内部堆载重物抗浮、穿越段路面堆载重物或抗浮板以及顶管内堆载重物抗浮，其技术核心为平衡地铁隧道垂直方向上的受力，达到抗浮目的。通过对矩形顶管上穿地铁隧道过程中地铁隧道受力进行分析，本部分采用矩形顶管内可移动式的重物堆载配重方法，保证矩形顶管顶进和地铁隧道的安全。

（4）大断面矩形顶管始发和接收技术

本项目顶管断面大，预留洞口破除范围较大，洞口施工范围内为粉砂夹粉土、粉砂地层，地下水丰富，洞口破除及顶进施工风险较大。研究在工程地质及水文地质条件复杂下顶管始发及接收参数控制、洞门破除、洞门圈止水等技术。

（5）大断面矩形顶管减阻技术

大断面矩形顶管顶进过程中“土拱效应”弱，与周围土体摩阻力大，顶进阻力也大，需采取相应的减阻措施。本节主要采用了管节凃蜡、注浆减阻、注浓泥减阻等措施。阐述了管节凃蜡工序要点；经现场泥浆配比正交试验，确定了减阻泥浆配方，结合现场施工经验，确定了注浆压力和注浆量大小；同时针对触变泥浆减摩技术的不足，采用膨润土配置了一种高浓度“浓泥”，取得了良好的使用效果，最后通过现场监测数据对减阻效果进行评价。

（6）地面沉降预测与控制技术

大断面矩形顶管施工不可避免的会引起地面沉降，结合广济北路段施工过程，将顶管施工引起的地面沉降根据施工阶段分为开挖面前扰动阶段、顶管机通过段、顶管机通过后的环空收缩段和施工后固结段。通过在顶管顶进轴线上布置地面沉降监测断面，研究发现，矩形顶管前方土体的扰动范围，影响地层变形因素及控制措施。通过在地铁隧道内部布置环空监测断面，研究发现，顶管对地铁隧道的影响区域和变形规律。最后，选取广济北路段顶管和地层参数，分别利用peak公式和随机介质法原理进行计算，然后利用MATLAB软件作图拟合，得出修正后的peak公式。