砂土地层隧道施工对邻近埋地多管线影响的模型试验研究
发布时间：2021-07-06 12:59
本文以典型砂土地层盾构施工的隧道工程为背景,采用室内模型试验和理论分析相结合的手段,研究砂土地层隧道施工对邻近埋地多管线的影响,考虑管线根数、管线类型及埋深、管隧空间位置以及管线间距等影响因素,主要研究内容及结论如下:（1）为了研究砂土地层隧道施工对邻近埋地多管线的影响规律,开展了室内模型试验的设计工作,论证了模型试验的可行性,并详细阐述了模型试验的试验流程、注意事项以及量测方案。（2）为了研究隧道垂直下穿对邻近埋地多管线的影响规律,开展了不同管线数量、类别、埋深和间距的室内模型试验,研究结果表明:单一管线的沉降曲线符合高斯曲线的特征;刚度相对较小的管线可以更好的适应土体变形,管线沉降值更大;当管线与隧道埋深比值z/h在1/4～3/8范围内时,管线的最大沉降位移受管线埋深的影响较大。相比单一管线,多管线整体变形规律与单一管线一致,最大沉降受管线间距的影响大于管线类别的影响,通过统计分析,提出管间距对管线沉降的计算方法。管土相对刚度理论中上拱区与下拉区宽度的比值与管间距成一次线性关系。对管线应力和管底土压力进行研究,研究结果表明:管线的正负弯矩分别位于管线的中点以及两侧距离隧道轴线1.5...
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１大连地铁水管爆裂灾害现场
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埋深（从隧道顶部算起）应不小于３Ｄ，因此可以选定高度方向长度为１．５Ｄ＋４Ｄ，??综合选取模型试验箱高度为１２０ｃｍ。??出于安全方面的考虑，向专业玻璃加工厂定做试验模型箱，四周以及底壁都采用??厚度为２０ｍｍ的钢化玻璃，同时在四角和底部四周设置相同材料钢护玻璃制成的肋条，??既可以防止箱体自身产生过大形变而影响试验准确性同时又可以增强模型箱的安全??性。为配合后期隧道开挖系统的模拟，在模型箱垂直隧道方向的前面和后面上预制??２０ｃｍ的圆形孔洞，圆孔中心距玻璃箱底面５０ｃｍ，模型箱见图２．１所示。??图２．１试验模型箱??Ｆｉｇ?２．１?ｔｅｓｔ?ｍｏｄｅｌ?ｂｏｘ??２．３．２模型管线??为满足模型管线与实际原型管线在几何尺寸与刚度上的整体相似，经过多次比选，??最终整体上确定采用ＰＰＲ管材模拟混凝土管，ＰＶＣ管材模拟铸铁管。但是这两种管材??在市场上规格众多，不同品牌的材质性能差别很大，为确保试验的严谨性以及数据的??可靠性，在试验开始前对采购管线的弹性模量通过管线的纵向加载试验进行了测量，??测量方法为：将管线固定在试验台上，在管线中段处上方通过压力传感器控制施加荷??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]地铁隧道钻爆法施工对邻近埋地管道影响的模型试验研究[J]. 王海涛,金慧,贾金青,常胜涛,闫帅. 岩石力学与工程学报. 2018(S1)
[2]管线渗水条件下隧道施工诱发地层变位研究[J]. 王海涛,闫帅,王梦恕,吴跃东. 铁道工程学报. 2018(03)
[3]砂土地层隧道施工对埋地管道影响的模型试验研究[J]. 王海涛,金慧,袁大军. 土木工程学报. 2017(S2)
[4]砂土地层地铁盾构隧道施工对地层沉降影响的模型试验研究[J]. 王海涛,金慧,涂兵雄,张景元. 中国铁道科学. 2017(06)
[5]地面出入式盾构开挖对邻近地下管线的影响分析[J]. 魏纲,黄文,姜鑫. 铁道科学与工程学报. 2017(09)
[6]盾构施工对不同位置地下管线变形的影响模拟试验研究[J]. 黄晓康,卢坤林,朱大勇. 岩土力学. 2017(S1)
[7]砂土中隧道施工条件下管土相互作用的室内模型试验研究[J]. 王正兴,缪林昌,吕伟华. 工业建筑. 2017(02)
[8]盾构隧道推进对邻近地下管线影响的物理模型试验研究[J]. 朱叶艇,张桓,张子新,黄昕,刘宽. 岩土力学. 2016(S2)
[9]盾构隧道施工对近接管线影响参数研究[J]. 王云琪,徐鹏举,祝树红. 低温建筑技术. 2016(03)
[10]隧道下穿引起地下管线竖向位移的计算方法研究[J]. 王春梅,何越磊,汪磊,李培超. 隧道建设. 2016(02)
博士论文
[1]盾构隧道周围地下管线的性状研究[D]. 吴为义.浙江大学 2008
[2]地铁隧道施工扰动对地表沉降和管线变形影响的理论和方法研究[D]. 段光杰.中国地质大学（北京） 2003
硕士论文
[1]砂土地层地铁隧道盾构施工对邻近埋地管道影响的模型试验研究[D]. 金慧.大连交通大学 2017
[2]地铁隧道施工对地下管线变形的影响研究[D]. 王雨.北京交通大学 2014
[3]盾构施工对邻近大直径管线的影响分析[D]. 宋欣.北京交通大学 2011
[4]隧道开挖引起地下管线变形和安全性状的研究[D]. 向卫国.中国铁道科学研究院 2011
本文编号：3268288
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１大连地铁水管爆裂灾害现场
?大连交通大学工学硕士学位论文???砂土地层隧道施工对邻近埋地多管线影响的模型试验研究??Ｉ?二???Ｉ??１?￣?￣?１??模型试验Ｉ????Ｉ理论计算??＼?＾！?旧?￥「Ｉ?「二Ｚ——??设计模型试验｜?｜程ｇ其ｊ?｜最小势能原理??１?１?１?Ｉ?实模＾丨Ｉ?—??Ａ＾ｒ＾ｒｉ?ｉ测型舺！?１?Ｂ匕汰」?工室??丨管隧平，了丨?：?ｉ；?＾?ｆ?Ｉ??－?Ｉ程内Ｉ??—Ｌ?＿ｆ—?＇?丄?：Ｌ？＿?ｉｉ．法ｉ丨修正能４变分￡１＾－１?Ｊ?！??Ｈ?单?双?」?Ｉ＾ｉ一＂，—＾?ｊ?｜数试丨??管管管?…＾?＾ｉ：—?丨据验??线?线线?不不不３??Ｕ?Ｕ?Ｌｉ?同同同ｇ??ｒ＾—ｉ?ｒ＾ｉ?ｒ—Ｈ?土埋弹?ｇ??时埋ｉ间不不?不不不?比??程深距?同同同同同?Ｔｉｉ?Ｊ??分影影?埋管埋管间??Ｌ???析响响?深材深材距?｜管线最大［＾力计算法??ＸＴ＿Ｔ?Ｖ?１?ＴＶ?Ｖ??Ｉ?．??，?１?￣￣?１??Ｖ修正管土相对刚度１管线间距影南系数??！?■?－－－－－?｜??Ｊ＾?Ｉ??结论??图１．３本文的技术路线图??Ｆｉｇｌ?．３?Ａｒｔｉｃｌｅ＇ｓ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏｕｔｅ??８??
埋深（从隧道顶部算起）应不小于３Ｄ，因此可以选定高度方向长度为１．５Ｄ＋４Ｄ，??综合选取模型试验箱高度为１２０ｃｍ。??出于安全方面的考虑，向专业玻璃加工厂定做试验模型箱，四周以及底壁都采用??厚度为２０ｍｍ的钢化玻璃，同时在四角和底部四周设置相同材料钢护玻璃制成的肋条，??既可以防止箱体自身产生过大形变而影响试验准确性同时又可以增强模型箱的安全??性。为配合后期隧道开挖系统的模拟，在模型箱垂直隧道方向的前面和后面上预制??２０ｃｍ的圆形孔洞，圆孔中心距玻璃箱底面５０ｃｍ，模型箱见图２．１所示。??图２．１试验模型箱??Ｆｉｇ?２．１?ｔｅｓｔ?ｍｏｄｅｌ?ｂｏｘ??２．３．２模型管线??为满足模型管线与实际原型管线在几何尺寸与刚度上的整体相似，经过多次比选，??最终整体上确定采用ＰＰＲ管材模拟混凝土管，ＰＶＣ管材模拟铸铁管。但是这两种管材??在市场上规格众多，不同品牌的材质性能差别很大，为确保试验的严谨性以及数据的??可靠性，在试验开始前对采购管线的弹性模量通过管线的纵向加载试验进行了测量，??测量方法为：将管线固定在试验台上，在管线中段处上方通过压力传感器控制施加荷??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]地铁隧道钻爆法施工对邻近埋地管道影响的模型试验研究[J]. 王海涛,金慧,贾金青,常胜涛,闫帅. 岩石力学与工程学报. 2018(S1)
[2]管线渗水条件下隧道施工诱发地层变位研究[J]. 王海涛,闫帅,王梦恕,吴跃东. 铁道工程学报. 2018(03)
[3]砂土地层隧道施工对埋地管道影响的模型试验研究[J]. 王海涛,金慧,袁大军. 土木工程学报. 2017(S2)
[4]砂土地层地铁盾构隧道施工对地层沉降影响的模型试验研究[J]. 王海涛,金慧,涂兵雄,张景元. 中国铁道科学. 2017(06)
[5]地面出入式盾构开挖对邻近地下管线的影响分析[J]. 魏纲,黄文,姜鑫. 铁道科学与工程学报. 2017(09)
[6]盾构施工对不同位置地下管线变形的影响模拟试验研究[J]. 黄晓康,卢坤林,朱大勇. 岩土力学. 2017(S1)
[7]砂土中隧道施工条件下管土相互作用的室内模型试验研究[J]. 王正兴,缪林昌,吕伟华. 工业建筑. 2017(02)
[8]盾构隧道推进对邻近地下管线影响的物理模型试验研究[J]. 朱叶艇,张桓,张子新,黄昕,刘宽. 岩土力学. 2016(S2)
[9]盾构隧道施工对近接管线影响参数研究[J]. 王云琪,徐鹏举,祝树红. 低温建筑技术. 2016(03)
[10]隧道下穿引起地下管线竖向位移的计算方法研究[J]. 王春梅,何越磊,汪磊,李培超. 隧道建设. 2016(02)
博士论文
[1]盾构隧道周围地下管线的性状研究[D]. 吴为义.浙江大学 2008
[2]地铁隧道施工扰动对地表沉降和管线变形影响的理论和方法研究[D]. 段光杰.中国地质大学（北京） 2003
硕士论文
[1]砂土地层地铁隧道盾构施工对邻近埋地管道影响的模型试验研究[D]. 金慧.大连交通大学 2017
[2]地铁隧道施工对地下管线变形的影响研究[D]. 王雨.北京交通大学 2014
[3]盾构施工对邻近大直径管线的影响分析[D]. 宋欣.北京交通大学 2011
[4]隧道开挖引起地下管线变形和安全性状的研究[D]. 向卫国.中国铁道科学研究院 2011
本文编号：3268288
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