隧道施工引起地下管線與地層位移模式模型試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，隧道施工引起的地層沉降問題越來越受到人們的重視。以往的研究主要針對(duì)隧道施工引起的地表沉降問題，研究方法多集中在對(duì)工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和用有限元軟件進(jìn)行的數(shù)值模擬，對(duì)地層內(nèi)部沉降的研究和分析較少，更忽略了管線對(duì)地層內(nèi)部沉降形態(tài)的影響。
　　為了研究隧道施工引起的地層位移規(guī)律，論文進(jìn)行了多組模擬隧道施工沉降的室內(nèi)大型模型試驗(yàn)，研究了無管道條件下不同地層深度的沉降槽形態(tài)以及考慮管線存在條件下管徑、埋深對(duì)土層

2、沉降槽形態(tài)的影響。在模型試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，利用有限元軟件對(duì)隧道施工過程中管線的位移及相應(yīng)土層沉降進(jìn)行了計(jì)算，并對(duì)計(jì)算模型進(jìn)行了參數(shù)影響研究。本文的主要工作和成果如下:
　　(1)進(jìn)行了隧道開挖引起地層位移模式的模型試驗(yàn)，分析得到隧道上方土層中沉降槽中心最大沉降量隨地層深度的變化規(guī)律、沉降槽寬度系數(shù)隨地層深度的變化規(guī)律。通過對(duì)地層中的單位長(zhǎng)度沉降槽體積進(jìn)行積分計(jì)算，發(fā)現(xiàn)地層中的沉降槽體積并不等于隧道開挖產(chǎn)生的地層損失，而是略小于隧道

3、開挖產(chǎn)生的地層損失。
　　(2)進(jìn)行了有管道存在的地層位移模式試驗(yàn)，分析了不同管線直徑D對(duì)地層中沉降槽形態(tài)的影響，并給出了管線對(duì)沉降槽特性參數(shù)影響的計(jì)算公式。
　　(3)在模型試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上建立了考慮管線存在的有限元數(shù)值計(jì)算模型，分別考慮了不同的地層損失率、管線類型、管線直徑、管線和隧道軸線的相對(duì)位置對(duì)管線項(xiàng)部地層位移模式的影響，驗(yàn)證了室內(nèi)試驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)公式，并給出了不同類型管線對(duì)地層位移模式影響的推薦參數(shù)。
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