地鐵隧道施工對地下管線變形的影響研究.pdf

1、地下空間的開發(fā)和利用是現(xiàn)代城市建設(shè)的發(fā)展趨勢，但與之伴隨的施工擾動對周圍環(huán)境的影響也日益嚴(yán)重。城市地鐵隧道的開挖可能損壞上部土體中埋設(shè)的既有管線，如何保證其安全是地鐵施工中必須考慮的問題。地鐵隧道施工對周圍地下管線的影響問題是地鐵建設(shè)中的一項亟待解決的難題，也是城市環(huán)境保護(hù)問題的重要內(nèi)容，對本課題進(jìn)行研究有一定的理論意義，對于工程實踐有重要的實用價值。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)基于Winkler彈性地基梁理論，分別針對管

2、線與隧道平行、垂直及斜交的空間位置關(guān)系，分析了剛性管線和柔性管線位于隧道正上方時的變形及內(nèi)力，并給出了一般計算公式。
　　(2)利用ANSYS有限元分析軟件，模擬隧道開挖對剛性地下管線的影響，充分考慮了土質(zhì)、管線參數(shù)及隧道施工參數(shù)等因素，分析了地下管線在不同因素影響下的沉降變化規(guī)律。計算結(jié)果表明，管線本身參數(shù)（除管材、直徑外）對其沉降的影響相對較小，而土質(zhì)及隧道施工參數(shù)對管線沉降的影響較為顯著，應(yīng)當(dāng)予以重視。
　　(3)柔性

3、管線安全評價應(yīng)包括施工前預(yù)評價和施工中評價。針對單線隧道和雙線隧道分別在管線與隧道走向垂直和平行的四種不同情形進(jìn)行分析，先以管線接頭轉(zhuǎn)角為控制指標(biāo)，進(jìn)行施工前預(yù)評價;再以管線沉降為控制指標(biāo)，進(jìn)行施工中評價。然后基于對幾個不利因素的影響分析，利用增大系數(shù)Ki來對柔性管線的安全評價公式進(jìn)行修正。最后通過對具體工程實例進(jìn)行安全評價，證明了此安全評價方法的實用性。
　　(4)對現(xiàn)有的剛性管線破壞控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，由于管—土—隧道相互作用的