發(fā)布時(shí)間：2021-02-19 17:11

　　地鐵隧道、綜合管廊等城市地下隧道的修建,雖然促進(jìn)了城市地下空間的開發(fā)利用、緩解了用地緊缺問題,但是由于相關(guān)工程建設(shè)的選線通常沿著城市主干道延伸,周邊工程環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜,將不可避免地穿越大量既有地下管線。隧道近接施工對周邊地層的卸荷作用,誘發(fā)地層移動(dòng)導(dǎo)致臨近地下管線發(fā)生變形,對管線的正常使用和安全具有潛在威脅。為了保證城市隧道建設(shè)在滿足既有管線正常使用的前提下安全有序地開展,研究隧道近接施工對既有管線的影響、預(yù)測施工后管線的變形響應(yīng)、并對管線安全狀況做出評(píng)判顯得十分有必要。本文以隧道近接施工引起既有管線變形為研究對象,采用相似模型試驗(yàn)與理論分析相結(jié)合的方法,從隧道開挖對天然地層變形的影響和隧道開挖后管線的變形機(jī)理兩方面進(jìn)行研究,主要研究內(nèi)容如下:（1）基于隧道近接施工對地層和管線的影響的縮尺模型試驗(yàn),引入了透明土試驗(yàn)技術(shù),在試驗(yàn)方法和后處理方面進(jìn)行了改進(jìn),得到了地層的三維變形結(jié)果,對不同試驗(yàn)工況下隧道開挖后的地層變形狀況進(jìn)行了分析,并且根據(jù)地層沉降的豎向變化情況對隧道的深淺埋屬性進(jìn)行了探討。（2）基于Winkler地基梁理論建立了隧道開挖后管線沉降變形的分析模型,其中對隧道開挖后天然地層沉... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

地鐵施工造成的管線事故（北京京廣橋，2006.1.3）

1緒論3圖1.2隧道掘進(jìn)引起的3D沉降槽Fig.1.23Dsettlementtroughcausedbytunneladvance①經(jīng)驗(yàn)法1)地表處的地層沉降Peck[5]通過對大量實(shí)測資料進(jìn)行分析，指出對于天然地層(Greenfieldsites)，在不排水的情況下，隧道開挖形成的地表沉降槽的體積應(yīng)等于地層損失的體積，并且假定地表處橫向地層沉降服從正態(tài)分布規(guī)律（NormalDistribution，或GaussianDistribution)，因此可以用高斯曲線描述地表處橫向地層沉降。Attewell[6]和Rankin[7]通過經(jīng)驗(yàn)總結(jié)在此基礎(chǔ)上提出以下計(jì)算公式，并在以后的工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用：2max2exp2vxSSi=(1.1)2Lmax0.313VDSi=(1.2)式中：Sv——最大沉降值；VL——地層損失率；i——沉降槽寬度系數(shù)，對應(yīng)反彎點(diǎn)處�；谟囊恍┧淼拦こ瘫O(jiān)測數(shù)據(jù)，O’Reilly和New[8]提出了沉降槽寬度系數(shù)i隨隧道深度H近似線性變化的關(guān)系如下：iKH=(1.3)

2隧道近接施工的透明土模型試驗(yàn)13(a)Imagesofslicesonxozplane(b)Imagesofslicesonxoyplane圖2.1地層移動(dòng)3D可視化的實(shí)現(xiàn)方法示意圖Fig.2.1Implementmethodof3DVisualizationofgroundmovement圖2.2地層移動(dòng)3D變形測量試驗(yàn)裝置示意圖Fig.2.2Schematicdiagramoftestdevicefor3Ddeformationmeasurement2.3模型試驗(yàn)相似關(guān)系的確定相似理論是模型試驗(yàn)研究的基本理論，用以指導(dǎo)模型試驗(yàn)的根本布局問題：尺度的縮小或放大，參數(shù)的提高或降低，介質(zhì)性能的改變等。目的在于以最低的成本和在最短的運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)摸清所研究模型的內(nèi)部規(guī)律性。通過長期的實(shí)踐總結(jié)，學(xué)者們建立了由相似三定理組成的相似理論。在本文模型試驗(yàn)中涉及的主要物理量分為三大類：①土體特性：土體彈性模量Eg、黏聚力c、內(nèi)摩擦角φ、土體重度γ；②隧道-土體-管線系統(tǒng)：管線與隧道的垂直凈距H、隧道直徑D、隧道開挖引起的地層損失率ξ、管線直徑d、管壁厚度t、管線剛度EpIp；③因變量：管線豎向變形wp。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]城市隧道施工誘發(fā)的地面塌陷災(zāi)變機(jī)制及其控制[J]. 張成平,張頂立,王夢恕,李倩倩,劉勝春.  巖土力學(xué). 2010(S1)
[2]剛性管線縱向應(yīng)變計(jì)算及安全評(píng)價(jià)[J]. 李興高,王霆.  巖土力學(xué). 2008(12)
[3]柔性管線安全評(píng)價(jià)的簡便方法[J]. 李興高,王霆.  巖土力學(xué). 2008(07)
[4]地下工程壓力拱拱體的確定與成拱分析[J]. 梁曉丹,劉剛,趙堅(jiān).  河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(03)
[5]軟土隧道盾構(gòu)推進(jìn)中地面沉降影響因素的數(shù)值法研究[J]. 劉洪洲,孫鈞.  現(xiàn)代隧道技術(shù). 2001(06)
[6]城市可持續(xù)發(fā)展與地下空間開發(fā)利用[J]. 錢七虎.  地下空間. 1998(02)
[7]迎接我國城市地下空間開發(fā)高潮[J]. 錢七虎.  巖土工程學(xué)報(bào). 1998(01)



本文編號(hào)：3041429