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随着城市交通的不断发展，地下立体交通的发展已经超过高架桥等施工方案成为城市道路、高速公路等交通方式解决交叉问题的重要方向。在当今交通工程中，新建线路和既有线路的交叉问题日益突出，如果采用桥梁方案将会对城市规划及周围建筑环境产生较大影响，因此开发利用地下空间已成为我国交通运输建设的发展方向。由于地面交通及建筑环境的限制，地下立交工程以其占地少、污染小、投资少等优点更加适合交通事业的快速发展。
在顶进箱涵工程的设计及施工时，因其尺寸大、截面宽、地质条件复杂等因素的影响，需对箱涵的顶推力及摩阻力进行准确计算，并实时结合监测数据分析摩阻力及顶推力，采取有效措施减小摩阻力，并对顶进力做好及时调整，以保证工程的顺利进行。如何准确计算箱涵顶推力，最大限度地降低箱涵顶进所需克服的摩阻力，一直没有准确的定论。所以，对顶进箱涵工法的顶推力及摩阻力的研究具有较大的意义。
本文对管棚-箱涵顶进工法的顶力进行了理论分析。首先研究了箱涵顶进过程中的受力情况，对迎面土压力和摩阻力进行理论分析，迎面土压力一般处于稳定状态不会出现较大变化，所以箱涵顶力的大小主要取决于摩阻力的变化。管棚置于箱涵的外围，对隧道的施工起着超前支护作用。正确分析管棚的作用机理具有十分重要的意义，分析了施工过程中钢管棚的力学作用等，把钢管视为置于地基上的弹性地基梁，得到了一些规律性的认识。分析了注浆对箱涵顶进的影响，包括注浆的作用机理、在土体中的渗透以及注浆的效果等，在施工过程中注浆的主要功能有润滑和支撑作用，可以减小顶进箱涵施工摩擦阻力和减小引起的土体变形，如果注入的润滑泥浆能在箱涵的外周形成一个比较完整的泥浆套，那么减摩效果将是十分令人满意的，在推进过程中需对后面的箱涵体不断补浆，以使箱涵与土层间空隙中泥浆的压力能够始终与土压力一致。
本文以郑州市下穿北京至珠海高速公路立交工程为背景，对管棚-箱涵顶进工法的顶力计算进行了研究，主要内容为研究管棚-箱涵顶推过程中的注浆系统、管棚等因素对箱涵顶进过程中的顶推力及摩阻力的影响，并根据现场监测情况，对影响顶力的一些因素进行了对比分析，得出以下研究结果。
1．针对管棚-箱涵顶进工法的研究，重点在于管棚的超前支护作用，通过理论分析管棚的加固、卸载、超载等作用将大大减小箱涵在顶进过程中所承受的摩阻力及迎面土压力。
2．通过对箱涵顶进顶力计算的对比分析，可知由于管棚的承载作用，箱涵顶进纠偏等因素的影响，顶力的理论计算值与实测顶力值在曲线拟合中，拟合效果较差。为尽可能准确的计算箱涵顶进所需顶力，结合管棚的承载作用及纠偏等因素，对箱涵顶进顶力的计算公式进行改进。
3．本文介绍了在软土层中采用管棚-箱涵顶进工法的现场监测情况，并结合现场监测数据对影响摩阻力的各项因素进行分析，得出如下成果：
(1)该工程系统地完成了对管棚-箱涵顶进工法的现场监测工作。现场监测的主要项目有孔隙水压力、地层位移、地下水位等。
(2)对箱涵顶进摩阻力有影响的因素进行监测结果分析，主要有：地层位移、孔隙水压力、地下水高程、顶进轴线偏差等，这些因素都摩阻力都存在相应的影响。
(3)针对箱涵顶进的受力情况，讨论了减小顶进力的控制措施，具体措施有：土体稳定性、控制开挖面的稳定、控制注浆、施工停顿的控制等。
根据监测结果，及时进行数据处理，并据此对箱涵顶进过程中的注浆情况、顶力大小等作出调整。
4．在顶管等非开挖工程中，注浆的作用主要是润滑减阻，箱涵顶进亦是如此。但根据注浆的作用效果，可注浆的作用进一步延伸，具体阐述如下：在箱涵顶进过程中注浆，除了起润滑减阻的作用，亦可先采用渗透性较高的浆液进行注浆对顶进箱涵开挖面进行加固，当管棚与箱涵顶部距离较近时，高渗透性的浆液将会加固箱涵顶部与管棚之间的土体，使该部分土体与管棚形成一固结体，使箱涵开挖顶进过程中开挖面处的土体更为稳定，减小了开挖顶进过程中因上覆土沉降而引起的迎面土压力和摩阻力的增大。
5．在箱涵顶进完成后，先前在箱涵与管棚间注入的浆液形成的泥浆套，随着箱涵的顶进已被破坏，孔洞开挖面的周围土体己被扰动、破坏。如果处理不好，开挖面必会发生沉降，影响道路的正常使用。现根据后压浆的作用机理，在箱涵顶进完成后，通过注浆孔，将渗透性较高的浆液注入箱涵周围土体，进行加固，可明显减小箱涵顶部路面的沉降，以免造成不必要的损失。