盾構(gòu)隧道施工對(duì)鄰近地下燃?xì)夤芫€的影響規(guī)律研究.pdf

1、由于城市地鐵修建的滯后性，地鐵線路將不可避免的穿越地下市政管線，從而影響地下管線的安全和正常使用。在隧道施工過程中，鄰近地下管線內(nèi)力和變形呈現(xiàn)非線性的變化，研究該擾動(dòng)規(guī)律有助于更好的保證鄰近地下管線的安全和指導(dǎo)隧道工程的有序施工。本文以北京地鐵某盾構(gòu)隧道垂直下穿燃?xì)夤艿兰捌浠炷撂坠芄こ虨檠芯繉?duì)象，利用有限元軟件建立了圍巖——隧道——地下管線耦合的三維計(jì)算模型，在圍巖一荷載模型理論的基礎(chǔ)上利用單元“生死”原理和N-R計(jì)算方法模擬了左、右

2、線隧道的下穿過程。
　　1)結(jié)合地下管線材質(zhì)、結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，地下管線與隧道的鄰近關(guān)系及施工對(duì)土層的擾動(dòng)規(guī)律，混凝土套管的破壞類型為縱截面拉彎、壓彎破壞和接口轉(zhuǎn)角和拉裂破壞；高壓燃?xì)夤芫€的破壞類型為受壓、拉破壞和剪切破壞。
　　2)混凝土套管管節(jié)最大負(fù)彎矩、管節(jié)最大正彎矩、管節(jié)最大負(fù)軸力、管節(jié)最大正軸力均隨隧道下穿不斷變化，軸力的增長(zhǎng)幅度明顯大于彎矩的增長(zhǎng)幅度，管節(jié)更易發(fā)生的拉彎破壞；接口最大張開值為0.18mm，最大接口轉(zhuǎn)角

3、為0.0103°，均遠(yuǎn)小于套管所能承受的脫開能力。DN700高壓燃?xì)夤芫€的第1、3主應(yīng)力，Mises應(yīng)力增長(zhǎng)幅度不大，且安全系數(shù)在5以上，其應(yīng)力分量中變化較為明顯的為X向應(yīng)力和YZ向剪應(yīng)力，其增長(zhǎng)幅度分別為14.8％和6.6％。DN500次高壓燃?xì)夤芫€的第1主應(yīng)力，Mises應(yīng)力增長(zhǎng)幅度不大，其安全系數(shù)均在18以上，雖然第3主應(yīng)力(壓應(yīng)力)增長(zhǎng)幅值超過25％，但是安全系數(shù)相對(duì)較高，X向應(yīng)力和YZ向剪應(yīng)力的增長(zhǎng)幅度分別為73％和1.6％。

4、
　　3)從混凝土管線及高壓燃?xì)夤芫€的擾動(dòng)響應(yīng)來看，地下管線的最不利狀態(tài)可能發(fā)生在以下四種情形：右線或左線隧道施工至管線下方某一位置時(shí)、右線或左線隧道施工結(jié)束時(shí)：但是通過內(nèi)力比對(duì)表明，對(duì)于管體內(nèi)部整體性較好的管線可以利用最終值判斷歷史最大應(yīng)力狀態(tài)。
　　4)可以利用地表的傾斜斜率和沉降曲線初步判斷地下管線是否發(fā)生破壞。施工過程中的套管沉降曲線為高斯曲線，通過與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，兩者在最大值、差異沉降值等方面具有較高的相似