基于流固耦合的盾構(gòu)隧道施工對地下管線變形的影響研究.pdf

1、地下管線是現(xiàn)代化城市中不可或缺的重要基礎(chǔ)設(shè)施，在供電、通信、給排水等工程中有著廣泛的應(yīng)用，其擔(dān)負(fù)著能量輸送、傳遞信息、給水、排污等多們?nèi)粘Ｉ钪械碾y題。為緩解交通壓力，城市地下軌道交通建設(shè)就成為我國城市現(xiàn)代化發(fā)展的必然選擇。但地下軌道交通建設(shè)的施工將會對其上部土體中埋設(shè)的既有管線造成影響，如何保證地下管線在正常工作的環(huán)境下進(jìn)行地鐵隧道安全施工就成為一個亟待解決的問題。同時地下管線的變形在流固耦合作用下會表現(xiàn)極為明顯，甚至將會對地下管線造

2、成破壞。但現(xiàn)階段針對流固耦合的城市地下軌道交通建設(shè)施工對地下管線的影響研究較少。本文通過實際工程，開展基于流固耦合的盾構(gòu)隧道施工對地下管線變形的影響研究，主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　1.基于Winkler彈性梁理論，對盾構(gòu)隧道施工對地下管線的擾動機(jī)理進(jìn)行研究，并針對地下管線與盾構(gòu)隧道施工空間垂直的工況，考慮滲流場-應(yīng)力場的流固耦合作用，分析了地下管線在盾構(gòu)隧道施工中的變形；
　　2.以某軌道交通工程地鐵1號線某標(biāo)段為研究對

3、象，進(jìn)行基于流固耦合的盾構(gòu)隧道施工對地下管線變形影響的數(shù)值模擬；利用PLAXIS3D有限元分析軟件，采用小應(yīng)變土體硬化本構(gòu)模型，研究了初始水位高度、盾構(gòu)隧道開挖深度、盾構(gòu)隧道埋深以及管徑等因素對地下管線變形的影響，分析了地下管線在不同影響因素作用下的豎向位移變化規(guī)律；
　　3.對該標(biāo)段上與之空間相交的某地下管線進(jìn)行豎向位移監(jiān)測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬所得到的地下管線變形進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明：數(shù)值模擬所得的結(jié)果與監(jiān)測數(shù)據(jù)吻合，驗證