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城市地铁隧道开挖对既有管线的影响分析
| 论文题名： | 城市地铁隧道开挖对既有管线的影响分析 |
| 关键词： | 地铁隧道;隧道开挖;既有管线;变形规律;数值模拟 |
| 摘要： | 随着城市经济的不断发展，城市地铁日益发挥着重要作用，它给城市带来巨大的社会经济效益、社会效益和军事效益，但同时也给复杂的市政管网带来了一系列的安全问题。地铁建设在穿越地下管线时，每次隧道开挖都会不可避免地对地下管线引起扰动，从而使其受力变形，如果管线变形过大，超过其允许安全变形，管线将会出现裂缝甚至断裂，导致事故的发生。市政管网系统作为城市的生命线，它的安全与否直接危害着国民生产建设和人民的生命财产安全，因此研究管线变形规律具有重要的现实意义和深远的理论意义。 本论文以典型 Winkler地基梁模型计算了管线的变形和内力，并结合现场实测和数值模拟系统研究了地下管线的变形规律，论文取得主要内容和结论有： （1）系统总结了地下管线的相关知识，包括管线类别、材质、接口方式以及监测方法等。 （2）基于 Winkler地基梁模型建立了管线的微分控制方程，然后求解微分方程得出了管线的位移和内力表达式，最后进行了参数敏感性分析，研究出了管线埋深、管材、管隧倾角、管径和管壁厚等不同因素对管线位移和内力的影响规律。 （3）以西安地铁3号线建工路-咸宁路区间工程背景为依托，分析研究了地铁隧道开挖对垂直管线和平行管线的影响规律，结论指出在浅埋暗挖法中，当管线与隧道走向垂直时，地表最终沉降曲线形式为“双峰”形式,其沉降最大值分别位于两隧道轴线正上方；当管线平行于隧道轴线时，管线的变形会因隧道施工先后顺序不同而发生差异沉降，但是最终沉降基本趋于一致。 （4）采用数值模拟，分析比较了不同工法对管线的影响，结论指出在台阶法、环形开挖留核心土法、CRD法和双侧壁导坑四种工法中，其对管线影响最大的是上下台阶法，其次为预留核心土法、CRD法，影响最小的是双侧壁导坑法。 （5）系统总结了地下管线的安全判别方法，并以此提出了地下管线的安全控制措施。 |
| 作者： | 茹国锋 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 谷拴成;叶根飞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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