原文传递
盾构隧道施工对既有管线的影响研究
| 论文题名： | 盾构隧道施工对既有管线的影响研究 |
| 关键词： | 地铁盾构隧道;施工管理;地下既有管线;破坏标准;安全控制 |
| 摘要： | 随着现今地下空间开发技术的不断发展，地铁已普遍成为缓解城市交通压力的重要手段。然而地铁隧道多修建在城市中心繁华地带，其周围市政管线及建筑物密集，地铁盾构隧道施工会不可避免造成周围土层位移及应力发生变化，势必使既有管线产生附加沉降和附加弯矩，影响管线正常工作。研究盾构隧道施工对管线的影响，是隧道工程关注和研究的重要问题，具有一定的理论和现实意义。本文建立三维位移及应力控制有限元模型，研究盾构隧道施工对周围土层及既有管线的影响规律，提出了既有管线的破坏标准和控制保护措施。本文主要研究内容及结论如下: 1、运用位移控制有限元模型计算结果与离心试验数据对比，验证模型计算的可靠性，在此基础上，分别对管隧正交和平行两种工况，选取南宁轨道交通一号线沿线典型岩层组合建立模型，针对不同地层损失率、隧道直径、管隧间距、管线材质等因素，对隧道施工对地层及管线位移、应力变化的影响进行了分析，结果显示，不同地层损失率、隧道直径对管线变形及应力影响较大;不同管隧垂直距离、不同管线材质对地表及管线沉降影响较弱。 2、结合区间隧道工程监测实例，建立了相应的应力控制有限元模型，对比监测与模型计算结果，验证了模型计算的可靠性。针对管隧正交、平行两种工况建模，探讨了隧道施工参数对管线位移、应力的影响。结果显示，不同盾构掘进速率、注浆条件以及掘进面推进距离、超挖量对管线的影响较为显著。 3、在盾构隧道施工对既有管线的参数影响分析基础上，结合有限元计算结果提出了地下既有管线的安全判别方法。结果显示:不同材质管线中，铸铁管管线破坏风险较大;地层损失率超过1.5％、注浆压力小于0.01MPa时，管线破坏风险较大;当管隧距离小于1.20倍开挖直径、掘进进尺每步超过1.25倍开挖直径时，管线的最大弯曲应力均超过管线允许弯曲应力，管线有破坏的风险;在此基础上提出了地下既有管线的保护措施，为地下既有管线的保护提供参考。 |
| 作者： | 陈俊羽 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 马少坤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
