南水北调中线工程是我国为解决北方地区缺水问题的一项战略性基础建设工程。随着经济社会发展，各地区各行业在南水北调工程管理范围和保护范围内需要建设的设施日趋增多。总干渠途经河南、河北、北京、天津四省（直辖市），其沿线地下空间利用和开发越来越受到人们的重视，沿线穿越工程日益增加。
南水北调中线工程建设管理部门针对这一问题，对穿越工程设计标准及设施的布置提出了严格要求，从结构设计上、从施工方法上，都有相应的控制标准措施。基于经济的快速发展与基础设施不断完善的要求下，对其他工程穿越南水北调总干渠的研究尤为重要，其中采用顶管法进行施工，会给穿渠工程带来许多便利之处。
项目结合顶管机施工流程与施工扰动影响因素，采用弹性力学 Mindlin 解析方法与修正的 Sagaseta 解析公式，结合安阳市“引岳入安”顶管下穿总干渠的实际施工参数与土体参数，确定计算参数，编写计算程序。对施工过程中正面推进力、摩擦阻力、土体损失引起的总干渠底板下土体的位移进行解析计算，研究其扰动变形规律与变形值。
采用 FLAC3D 有限差分计算软件，以安阳市“引岳入安”二期工程引水管线 穿越总干渠工程为基础，建立顶管下穿总干渠模型。模拟下穿过程的施工流程，计算穿越后的总干渠变形并与理论计算结果进行对比。同时，分工况建立下穿模型，采用不同的前仓压力、摩擦阻力、注浆压力、顶管机与管道管径差、管道直径、埋深的施工参数研究其对总干渠的变形影响大小及规律。
图1 土体受力模式
图2 共同作用引起的总干渠纵轴线土体变形
