盾构隧道施工对邻近地下燃气管线的影响规律研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 18次 | 上传用户:jacychang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于城市地铁修建的滞后性,地铁线路将不可避免的穿越地下市政管线,从而影响地下管线的安全和正常使用。在隧道施工过程中,邻近地下管线内力和变形呈现非线性的变化,研究该扰动规律有助于更好的保证邻近地下管线的安全和指导隧道工程的有序施工。本文以北京地铁某盾构隧道垂直下穿燃气管道及其混凝土套管工程为研究对象,利用有限元软件建立了围岩——隧道——地下管线耦合的三维计算模型,在围岩—荷载模型理论的基础上利用单元“生死”原理和N-R计算方法模拟了左、右线隧道的下穿过程。1)结合地下管线材质、结构受力特点,地下管线与隧道的邻近关系及施工对土层的扰动规律,混凝土套管的破坏类型为纵截面拉弯、压弯破坏和接口转角和拉裂破坏;高压燃气管线的破坏类型为受压、拉破坏和剪切破坏。2)混凝土套管管节最大负弯矩、管节最大正弯矩、管节最大负轴力、管节最大正轴力均随隧道下穿不断变化,轴力的增长幅度明显大于弯矩的增长幅度,管节更易发生的拉弯破坏;接口最大张开值为0.18mm,最大接口转角为0.0103。,均远小于套管所能承受的脱开能力。DN700高压燃气管线的第1、3主应力,Mises应力增长幅度不大,且安全系数在5以上,其应力分量中变化较为明显的为X向应力和YZ向剪应力,其增长幅度分别为14.8%和6.6%。DN500次高压燃气管线的第1主应力,Mises应力增长幅度不大,其安全系数均在18以上,虽然第3主应力(压应力)增长幅值超过25%,但是安全系数相对较高,X向应力和YZ向剪应力的增长幅度分别为73%和1.6%。3)从混凝土管线及高压燃气管线的扰动响应来看,地下管线的最不利状态可能发生在以下四种情形:右线或左线隧道施工至管线下方某一位置时、右线或左线隧道施工结束时;但是通过内力比对表明,对于管体内部整体性较好的管线可以利用最终值判断历史最大应力状态。4)可以利用地表的倾斜斜率和沉降曲线初步判断地下管线是否发生破坏。施工过程中的套管沉降曲线为高斯曲线,通过与现场监测数据对比发现,两者在最大值、差异沉降值等方面具有较高的相似度。
其他文献
城镇排水管道发生连续起伏,形成蛇形起伏缺陷。排水管道蛇形起伏状态影响排水管道的排水功能的正常发挥,其内部水流流动情况及是否会引起城市内涝是城镇排水管道管理部门十分
不均匀沉降是铁路路基设计中的关键影响因素,不均匀沉降量的大小直接影响列车运行的舒适度和安全性,导致机车各部件振动的加剧,进而减少其疲劳寿命。目前为止,高速铁路无砟轨
弦支穹顶结构是一种新型复合空间结构体系,其结构刚度大、力学性能好,能经济合理的跨越更大的跨度。本结构在国内外已有的二十多项工程实例中,大部平面形状为圆形,平面形状为
结合人工地层冻结技术在矿井建设中的杰出应用,两淮地区新建矿井穿越表土层的厚度不断增加。本文通过冻土的理论分析、人工冻土水热迁移的试验探究以及结合工程实例的双圈管
地震是地球内部的一种剧烈运动。地震带来的危害在广大的农村尤为严重。随着经济的发展,在全世界研究新的隔震技术的学者越来越多。隔震技术和传统抗震技术相比较具有更多有
随着经济、人口的快速发展,人们对于建筑的需求越来越多。现代社会,建筑物的数量逐渐增加,其高度也不断提高,所以"轻质高强"是目前建筑追求的目标之一。因此本文提出了采用配
目前,我国正处于大规模的经济建设时期,建设工程施工安全问题受到社会、政府、施工企业等各方面关注。然而我国建设工程项目施工安全管理还不能和工程建设的飞速发展相适应,
由于地下空间的开发,城市地铁的修建导致城市地下空间越来越紧张,在修建地铁的过程中难免遇到地铁隧道近接的问题。近接隧道间开挖时的相互影响使得隧道设计和施工难度加大。如
定日镜是塔式太阳能发电系统的重要组成部分。长年处于室外,所受荷载复杂,容易引起动力破坏,模态参数的准确识别是对其进行动力分析的前提;定日镜的造价占整个系统的60%以上,对其
学位