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盾构近距离下穿高压天然气管线的风险评估与稳定性分析
| 论文题名： | 盾构近距离下穿高压天然气管线的风险评估与稳定性分析 |
| 关键词： | 地铁隧道;盾构施工;天然气管线;风险评估;袖阀管;注浆加固;稳定性 |
| 摘要： | 随着轨道交通建设的快速发展以及交通压力的日益提升，城市轨道交通逐渐成为一种人们主流的出行方式。盾构法因其方便快捷、对地面扰动小、自动化程度高等特点被广泛用于地铁隧道工程中。在城市轨道交通建设的同时，随之而来的安全隐患不容忽视。在本文研究的盾构隧道近距离下穿高压天然气管线工程中，盾构隧道掘进使天然气管线有很大的安全隐患。因此，本文结合风险评价法和数值模拟分析法研究盾构隧道近距离下穿高压天然气管线工程的整体稳定性，提出合适的加固措施并对加固范围进行优化。主要内容及结果如下： (1) 基于地铁盾构近距下穿高压天然气管线所存在的高风险因素，对施工过程中可能发生的风险进行评估，运用模糊综合评价法与层次分析法确定出天然气管线风险为风险概率最高的事件。基于Midas/GTS NX软件对盾构隧道近距离下穿高压天然气管线工程进行数值模拟的稳定性分析，结果表明盾构近距离下穿会使天然气管线发生超过预警值的严重变形。将风险评价法初步确定的具有较大安全隐患的风险因素运用数值模拟分析法进行验证，能够更加全面、准确的发现工程中的风险所在，两种方法的结合使用能够更加精准的预先对风险因素采取相应有效的加固措施。 (2) 针对天然气管线不稳定的情况选择袖阀管注浆加固的方法保证盾构近距离下穿高压天然气管线的安全稳定性，并运用数值计算法进行分析，结果表明袖阀管注浆加固法能够有效抑制盾构隧道上方土体的扰动变形，进而保证高压天然气管线的稳定性。 (3) 将现场监测数据进行整理并同数值模拟分析数据进行对比，发现两种数据虽略有差异性但数据分析曲线的趋势大致相同，因此，证明了数值模拟结果的可靠性，与此同时也证明了袖阀管注浆加固法的可行性。 (4) 运用数值模拟法对袖阀管注浆加固范围的宽度以及高度方面进行优化，在保证天然气管线安全性的基础上尽可能的缩减加固范围，以此节约成本。结果表明该注浆加固工程可做进一步注浆宽度上的优化，可将注浆加固区域宽度从9m缩减为6m，但由于盾构隧道与天然气管线之间距离太近，本文不建议做注浆高度上的优化。 |
| 作者： | 赵雪晴 |
| 专业： | 安全科学与工程 |
| 导师： | 苏华友 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南科技大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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