盾构隧道施工对既有管线的影响研究

发布时间：2020-08-23 13:14

【摘要】：随着现今地下空间开发技术的不断发展,地铁已普遍成为缓解城市交通压力的重要手段。然而地铁隧道多修建在城市中心繁华地带,其周围市政管线及建筑物密集,地铁盾构隧道施工会不可避免造成周围土层位移及应力发生变化,势必使既有管线产生附加沉降和附加弯矩,影响管线正常工作。研究盾构隧道施工对管线的影响,是隧道工程关注和研究的重要问题,具有一定的理论和现实意义。本文建立三维位移及应力控制有限元模型,研究盾构隧道施工对周围土层及既有管线的影响规律,提出了既有管线的破坏标准和控制保护措施。本文主要研究内容及结论如下：1、运用位移控制有限元模型计算结果与离心试验数据对比,验证模型计算的可靠性,在此基础上,分别对管隧正交和平行两种工况,选取南宁轨道交通一号线沿线典型岩层组合建立模型,针对不同地层损失率、隧道直径、管隧间距、管线材质等因素,对隧道施工对地层及管线位移、应力变化的影响进行了分析,结果显示,不同地层损失率、隧道直径对管线变形及应力影响较大；不同管隧垂直距离、不同管线材质对地表及管线沉降影响较弱。2、结合区间隧道工程监测实例,建立了相应的应力控制有限元模型,对比监测与模型计算结果,验证了模型计算的可靠性。针对管隧正交、平行两种工况建模,探讨了隧道施工参数对管线位移、应力的影响。结果显示,不同盾构掘进速率、注浆条件以及掘进面推进距离、超挖量对管线的影响较为显著。3、在盾构隧道施工对既有管线的参数影响分析基础上,结合有限元计算结果提出了地下既有管线的安全判别方法。结果显示：不同材质管线中,铸铁管管线破坏风险较大；地层损失率超过1.5%、注浆压力小于0.01MPa时,管线破坏风险较大；当管隧距离小于1.20倍开挖直径、掘进进尺每步超过1.25倍开挖直径时,管线的最大弯曲应力均超过管线允许弯曲应力,管线有破坏的风险；在此基础上提出了地下既有管线的保护措施,为地下既有管线的保护提供参考。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU990.3;U455.43

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李俊生;谈对城市道路工程中管线的综合协调工作[J];山西建筑;2000年03期

2 祁世芳,王东;工业管线安全评估模式的比较与分析[J];钢结构;2002年04期

3 王前;李伟;;千方百计地确保供用气安全——管线安全运行一年无事故的回顾[J];城市燃气;2006年05期

4 李兴高;王霆;;柔性管线安全评价的简便方法[J];岩土力学;2008年07期

5 洪建华;;工程建设与地下公用管线安全保护的施工技术[J];建筑安全;2012年08期

6 卢海生;吴晔;;地铁管线改迁施工的监理工作要点[J];建设监理;2013年03期

7 翟贺,李永录,邓明;工业企业管线安全技术及其应用[J];工业建筑;2005年S1期

8 唐甜;徐敏;吴献;;市政地道围护与周边管线保护措施的综合运用实践[J];建筑施工;2007年07期

9 赵雅洁;刘宏举;;贝雷桁架在管线保护中的应用[J];科技传播;2011年02期

10 毛炜;王恒栋;徐伟;;大面积堆载对管线的沉降影响及保护方案研究[J];特种结构;2012年01期

相关会议论文 前2条

1 张耕;;管线的安装方法[A];救捞专业委员会2004年学术交流会论文集[C];2004年

2 李兴伟;;浅谈管道初冬安装维护的确定[A];吉林省土木建筑学会2011年学术年会论文集[C];2011年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 彭展　通讯员 魏红亮;巴陵供销部精心看护外管线[N];中国石化报;2010年

2 本报记者 孙瑞华 李琮 高重密 采访整理;高雄气爆事故再曝管线安全软肋[N];中国化工报;2014年

3 叶志学;九三学社辽宁省委建议对公用管线实行集中管理[N];人民政协报;2011年

4 本报评论员 胡蓉;微信故障再敲地下管线安全警钟[N];深圳商报;2013年

5 本报记者 王东亮;管线“多方管”成了“都不管”[N];北京日报;2012年

6 记者 李鹏;确保供水管线安全正常运行[N];延安日报;2006年

7 夏丽新;市政协调研奥运期间地下管线安全风险防范[N];北京日报;2008年

8 张绪东;为了170公里管线的安全[N];中国石化报;2012年

9 记者 陈小列;青岛管线爆炸暴露设计缺陷[N];中国建设报;2013年

10 记者 邱美辉;浙江强化危化品管线安全监管[N];中国化工报;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 许小路;滑坡地区油气管线力学效应数值模拟分析[D];中国地质大学(北京);2015年

2 高坤州;爆破振动对近距输油管线影响规律研究[D];中国矿业大学;2015年

3 刘伟;永坪—杨山成品油管线的设计研究[D];西安石油大学;2015年

4 唱永磊;湿气管线积液与清管数值模拟研究[D];中国石油大学(华东);2014年

5 游启;波致液化粉质土中管线受力规律试验研究[D];中国海洋大学;2015年

6 高微;面向管网信息共享平台的服务粒度及其应用研究[D];西南交通大学;2016年

7 陈俊羽;盾构隧道施工对既有管线的影响研究[D];广西大学;2016年

8 茹国锋;城市地铁隧道开挖对既有管线的影响分析[D];西安科技大学;2015年

9 杨朋;地铁隧道施工对既有管线影响研究[D];西南交通大学;2012年

10 张旭;由于地基沉降引起柔性管线的内力和变形的试验研究[D];太原理工大学;2013年

本文编号：2801570