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隧道下穿航油管道的开挖方式及爆破控制范围研究
| 论文题名： | 隧道下穿航油管道的开挖方式及爆破控制范围研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;航油管道;数值模拟;爆破控制范围 |
| 摘要： | 目前，我国各大城市兴起轨道交通的热潮，地下隧道的修建不可避免的对周边环境产生影响，对城市地下管线安全具有潜在的威胁，地铁隧道开挖造成管线发生破坏性事故时有发生。地铁隧道施工过程中会对周围土体产生扰动，致使邻近管线产生变形并改变受力状态，危及管线安全且影响正常使用。为防止管线发生破坏造成事故，地铁隧道施工对邻近管线安全的影响问题成为焦点。 本文结合重庆轨道交通4号线港城站—太平冲站区间隧道暗挖段下穿航油管道工程为依托，开展了隧道下穿航油管道的开挖方法及爆破控制范围研究工作。本文所做的研究工作如下: (1)收集整理了国内外学者对隧道下穿地下管线的研究理论和方法，以及隧道开挖引起管线变形计算方法，总结了航油管道变形控制指标。 (2)利用有限元分析软件MidasGTS建立三维模型，分别研究了在Ⅳ级围岩、Ⅴ围岩级条件下，研究分析了全断面法和台阶法两种开挖工况下，航油管道位于隧道拱顶不同位置的位移变化规律。 研究表明，在Ⅳ级围岩条件下，采用全断面法和台阶法开挖，两种不同开挖方法引起的航油管道最大位移值相差不大;在Ⅴ级围岩条件下，台阶法开挖引起的航油管道位移值明显小于全断面开挖引起的位移值。因此，为确保航油管道处于安全状态，结合实际工程，建议采用台阶法开挖。 (3)选取地铁隧道典型工况，本文研究了在Ⅳ级围岩条件下，采用全断面开挖，在不同隧道断面释放爆破荷载，研究分析了航油管道的振速响应。结果表明，在航油管道55m范围内采用爆破施工是不安全的，航油管道振速超出安全值。研究发现，左洞隧道和右洞隧道开挖至距离航油管道24.5m时，此时应采用机械开挖。机械开挖穿过航油管道，左洞隧道掌子面距离航油管道29.5m，右洞隧道掌子面距离航油管道30.5m时，方可继续进行爆破开挖。 (4)通过现场监控量测数据与数值模拟结果对比可知，间接布设监测点能反映出管线的变形规律; 本论文确定了区间隧道下穿航油管道的施工方法，以及爆破控制范围，对以后类似工程具有重要参考价值。 |
| 作者： | 王政鹏 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 高峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2019 |
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