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盾构隧道垂直下穿既有管线的扰动效应研究
| 论文题名： | 盾构隧道垂直下穿既有管线的扰动效应研究 |
| 关键词： | 盾构隧道;垂直下穿;既有管线;扰动效应;支护压力 |
| 摘要： | 盾构隧道对周围环境的影响成为重要的研究课题，其中盾构对周围管线的影响问题尤为突出。目前，针对盾构隧道对周围管线影响的研究还存在薄弱环节，多数研究仅考虑单一因素对管线变形的影响。本文针对影响管线位移的主要因素进行敏感性分析，为实际工程的设计施工提供参考依据。 运用弹性地基梁理论，对隧道施工引起地层和管线变形机理进行了探讨；分析了刚性接口管线和柔性接口管线受隧道垂直下穿扰动的力学效应，提出了管线变形与受力的预计方法。 利用FLAC3D有限差分数值模拟结合实测结果综合分析了双线隧道施工对管线和地表沉降的规律：左线隧道施工后，地表横向沉降槽与管线位移曲线均符合高斯分布，管线与地表最大沉降均处于左线隧道中心正上方；右线隧道开挖完成后，地表和管线的主要沉降范围变大。地表的沉降特征近似符合高斯分布，沉降较左线隧道施工后增大，两隧道中心沉降曲线较为平缓，最大沉降变至两隧道之间；管线沉降呈现“一峰两谷”形，不符合高斯分布，管线最大沉降值靠近左线隧道。 数值模拟研究了六个主要因素对管线沉降的影响规律：随着管线覆土深度、隧道掘进速率和隧道直径的增加，管线竖向位移和最大沉降逐渐变大；随着管线直径、开挖面支护压力比和管隧间距的增大，管线竖向位移和最大沉降逐渐减小；随着隧道掘进速率和隧道直径的增加，管线的主要沉降范围也有所增大。管线最大沉降量与覆土深度、开挖面支护压力比、隧道直径近似呈线性关系。 以管线最大沉降为指标，采用灰色关联分析方法，对各因素的影响敏感性进行了对比研究，以对管线沉降影响的敏感性由强到弱依次为：隧道直径、管隧间距、管线直径、管线覆土深度、开挖面支护压力比、隧道掘进速率。 |
| 作者： | 赵景阳 |
| 专业： | 矿业工程 |
| 导师： | 白云龙;牛少卿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 太原理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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