顶管从工作井顶进和持续推进的过程中,不可避免地会对井壁后及管道周围的土体产生扰动,顶管影响范围内的土体受多种因素的影响产生加、卸载等复杂力学行为,造成管土接触应力的不断变化和土体扰动变形,从而增加对顶力及土体变形控制的难度。五爱变进线电缆大直径混凝土顶管隧道工程,由于管径大,且在砂土地层中顶进,以往可借鉴的工程经验不多。论文针对砂土层大直径混凝土顶管在施工结构与土相互作用开展研究。首先,通过室内试验分析,对触变泥浆控制参数进行优化,并获得土层的摩阻力特性参数;之后,结合现场监测数据和地勘参数进行等效土体力学参数分析,为数值模拟研究获得较为准确的力学参数;在此基础上,采用ABAQUS有限元软件分析顶进反力作用下工作井-土作用、动态顶管推进的管-土作用。室内试验获得优化触变泥浆的配比为膨润土:CMC:纯碱:水=1:0.0136:0.06:5.5,在砂性土和触变泥浆混合体中混凝土顶管的摩擦系数为0.26;通过数值模拟对工作井施工过程中和顶力作用下工作井及周围土体的应力、位移特性进行分析,得到土压力分布规律和工作井受力,得到当顶管反力超过45000kN并继续增加,后背土体逐渐达到极限状态,继续加载将使土体由极限状态转化为被动土压力,后背土体滑动面呈圆弧状,在地表面产生椭圆形的破坏区;在顶管推进过程中,砂性土地层中注入触变泥浆后顶管的单位面积上的摩阻力是39-44.2kN;覆土厚度超过12m能够形成“压力拱效应”,管周土压力趋向稳定状态;开挖破坏面的产生机理和破坏形式与支护压力和覆土厚度相关,顶管支护压力控制在1.1～1.2倍静止土压力能够保证开挖面的稳定性。