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大断面矩形顶管隧道引起的管线沉降特性研究
| 论文题名： | 大断面矩形顶管隧道引起的管线沉降特性研究 |
| 关键词： | 大断面矩形顶管;地下管线;数值模拟;沉降特性 |
| 摘要： | 随着城市地下工程的发展,矩形顶管法在城市地下通道中得到了广泛运用。通道附近土体在顶进过程中必然会被扰动,进而对周边地下管线产生影响,严重时甚至会造成管线破坏,导致重大安全事故。大断面矩形顶管法首次运用在包头地区地下通道项目中,研究顶管顶进过程中引起的地下管线的变形,对于保证管线安全及正常使用具有重要意义。本文采用理论分析、数值模拟及现场监控量测等多种研究方法分析研究了大断面矩形顶管施工对邻近地下管线的影响,主要研究内容包括: 本文以内蒙古科技大学地下过街通道工程为背景,采用三维有限差分软件(FLAC3D),对大断面矩形顶管施工进行模拟分析。并将数值模拟结果与实际监测结果进行比较,对数值计算模型进行了有效性验证。分析大断面矩形顶管施工对邻近地下管线的影响因素,并探讨了管线材质、管线埋深、下卧层土质、开挖进尺等因素对地下管线变形的影响。分析探讨合理的管线变形预测方法及管线的安全控制标准,结合大断面矩形顶管施工工艺,讨论了地下管线的保护措施。 理论分析得到的煤气管最大位移值为-2.35mm,给水管为-4.59mm。数值模拟得到的煤气管最大位移值为-2.00mm,给水管为-4.23mm,雨水管为+1.07mm。实测分析得到的煤气管最大位移值为-2.45mm,给水管为-4.52mm,雨水管为+0.85mm。比较三种研究方法所得管线变形曲线,实测数值较理论计算值、数值模拟值偏大,但三种曲线分布基本吻合。 管线材料的弹性模量越小,其竖向位移越大;管线埋深越大,竖向位移越大;下卧层土质弹性模量越大,地下管线竖向位移越小。 通过对大断面矩形顶管施工引起邻近地下管线变形问题的系统研究,并对在内蒙古科技大学地下过街通道工程中宝贵经验进行及时总结,可为今后在包头地区及类似砂性土地质条件下的同类工程提供参考和借鉴,促进大断面矩形顶管施工方法的发展,以便能指导更多的实际工程。 |
| 作者： | 刘晓瑜 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 张玥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 内蒙古科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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