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隧道浅埋暗挖法施工对既有管线影响的三维有限元分析
| 论文题名： | 隧道浅埋暗挖法施工对既有管线影响的三维有限元分析 |
| 关键词： | 隧道施工;浅埋暗挖;地下管线;变形监测 |
| 摘要： | 地铁施工常在城市地下管线密集处，根据国内地铁区间线路不长的特点，多采用浅埋暗挖法施工。施工时不可避免造成的地层扰动会使管线产生附加压力及变形，严重时可能导致管线破坏。研究浅埋暗挖法隧道施工对既有管线的影响对地铁隧道顺利下穿既有管线有重要意义。本文依据青岛地铁3号线岭清区间工程，分析其实测沉降数据；考虑管土间相对移动建立管土接触面并模拟实际台阶法开挖过程，采用ANSYS有限元分析软件，对管线的受力及变形性状进行了模拟分析。 本研究主要内容包括：⑴分析了青岛地铁三号线地下管线的分布规律，从青岛地铁3号线管线的分布情况来看，城市地下管线埋深多在1~4m，材质以混凝土管居多，给排水管在城市管线中占很大比重，且对居民生活影响大，应重视对其的受力机理研究与保护。⑵分析了岭清区间实测数据，隧道施工对管线沉降影响较大的范围为隧道与管线相交处30m范围内，管线自身受隧道开挖影响沉降波动较大的范围为隧道中心线左右各15m以内，就施工本身而言，上台阶对管线沉降的贡献最大，达到45.47％。采用 ANSYS建模分析，所得结果与实测值接近，表明模型可靠适用。⑶将本文建模方法与不考虑接触面或考虑接触面但将管线等效为实体矩形管的建模方法对比，本文建模方法所算结果能更好的预测管线实际沉降。⑷用本文所建模型分析了管线参数（直径、埋深、材料、埋置时间）、土层参数（弹性模量、粘聚力）和施工参数（隧道跨度、施工步距）对管线变形及已受力的影响规律。 |
| 作者： | 史超凡 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 马石城 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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