砂土地層隧道施工對(duì)鄰近埋地多管線影響的模型試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-06 12:59
本文以典型砂土地層盾構(gòu)施工的隧道工程為背景,采用室內(nèi)模型試驗(yàn)和理論分析相結(jié)合的手段,研究砂土地層隧道施工對(duì)鄰近埋地多管線的影響,考慮管線根數(shù)、管線類(lèi)型及埋深、管隧空間位置以及管線間距等影響因素,主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:(1)為了研究砂土地層隧道施工對(duì)鄰近埋地多管線的影響規(guī)律,開(kāi)展了室內(nèi)模型試驗(yàn)的設(shè)計(jì)工作,論證了模型試驗(yàn)的可行性,并詳細(xì)闡述了模型試驗(yàn)的試驗(yàn)流程、注意事項(xiàng)以及量測(cè)方案。(2)為了研究隧道垂直下穿對(duì)鄰近埋地多管線的影響規(guī)律,開(kāi)展了不同管線數(shù)量、類(lèi)別、埋深和間距的室內(nèi)模型試驗(yàn),研究結(jié)果表明:單一管線的沉降曲線符合高斯曲線的特征;剛度相對(duì)較小的管線可以更好的適應(yīng)土體變形,管線沉降值更大;當(dāng)管線與隧道埋深比值z(mì)/h在1/4~3/8范圍內(nèi)時(shí),管線的最大沉降位移受管線埋深的影響較大。相比單一管線,多管線整體變形規(guī)律與單一管線一致,最大沉降受管線間距的影響大于管線類(lèi)別的影響,通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析,提出管間距對(duì)管線沉降的計(jì)算方法。管土相對(duì)剛度理論中上拱區(qū)與下拉區(qū)寬度的比值與管間距成一次線性關(guān)系。對(duì)管線應(yīng)力和管底土壓力進(jìn)行研究,研究結(jié)果表明:管線的正負(fù)彎矩分別位于管線的中點(diǎn)以及兩側(cè)距離隧道軸線1.5...
【文章來(lái)源】:大連交通大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1大連地鐵水管爆裂災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)
?大連交通大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文???砂土地層隧道施工對(duì)鄰近埋地多管線影響的模型試驗(yàn)研究??I?二???I??1? ̄? ̄?1??模型試驗(yàn)I????I理論計(jì)算??\?^!?舊?¥「I?「二Z——??設(shè)計(jì)模型試驗(yàn)|?|程g其j?|最小勢(shì)能原理??1?1?1?I?實(shí)模^丨I?—??A^r^ri?i測(cè)型舺!?1?B匕汰」?工室??丨管隧平,了丨?:?i;?^?f?I??-?I程內(nèi)I??—L?_f—?'?丄?:L?_?ii.法i丨修正能4變分£1^-1?J?!??H?單?雙?」?I^i一",—^?j?|數(shù)試丨??管管管?…^?^i:—?丨據(jù)驗(yàn)??線?線線?不不不3??U?U?Li?同同同g??r^—i?r^i?r—H?土埋彈?g??時(shí)埋i間不不?不不不?比??程深距?同同同同同?Tii?J??分影影?埋管埋管間??L???析響響?深材深材距?|管線最大[^力計(jì)算法??XT_T?V?1?TV?V??I?.??,?1? ̄ ̄?1??V修正管土相對(duì)剛度1管線間距影南系數(shù)??!?■?-----?|??J^?I??結(jié)論??圖1.3本文的技術(shù)路線圖??Figl?.3?Article's?technology?route??8??
埋深(從隧道頂部算起)應(yīng)不小于3D,因此可以選定高度方向長(zhǎng)度為1.5D+4D,??綜合選取模型試驗(yàn)箱高度為120cm。??出于安全方面的考慮,向?qū)I(yè)玻璃加工廠定做試驗(yàn)?zāi)P拖洌闹芤约暗妆诙疾捎??厚度為20mm的鋼化玻璃,同時(shí)在四角和底部四周設(shè)置相同材料鋼護(hù)玻璃制成的肋條,??既可以防止箱體自身產(chǎn)生過(guò)大形變而影響試驗(yàn)準(zhǔn)確性同時(shí)又可以增強(qiáng)模型箱的安全??性。為配合后期隧道開(kāi)挖系統(tǒng)的模擬,在模型箱垂直隧道方向的前面和后面上預(yù)制??20cm的圓形孔洞,圓孔中心距玻璃箱底面50cm,模型箱見(jiàn)圖2.1所示。??圖2.1試驗(yàn)?zāi)P拖??Fig?2.1?test?model?box??2.3.2模型管線??為滿足模型管線與實(shí)際原型管線在幾何尺寸與剛度上的整體相似,經(jīng)過(guò)多次比選,??最終整體上確定采用PPR管材模擬混凝土管,PVC管材模擬鑄鐵管。但是這兩種管材??在市場(chǎng)上規(guī)格眾多,不同品牌的材質(zhì)性能差別很大,為確保試驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性以及數(shù)據(jù)的??可靠性,在試驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)采購(gòu)管線的彈性模量通過(guò)管線的縱向加載試驗(yàn)進(jìn)行了測(cè)量,??測(cè)量方法為:將管線固定在試驗(yàn)臺(tái)上,在管線中段處上方通過(guò)壓力傳感器控制施加荷??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地鐵隧道鉆爆法施工對(duì)鄰近埋地管道影響的模型試驗(yàn)研究[J]. 王海濤,金慧,賈金青,常勝濤,閆帥. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(S1)
[2]管線滲水條件下隧道施工誘發(fā)地層變位研究[J]. 王海濤,閆帥,王夢(mèng)恕,吳躍東. 鐵道工程學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]砂土地層隧道施工對(duì)埋地管道影響的模型試驗(yàn)研究[J]. 王海濤,金慧,袁大軍. 土木工程學(xué)報(bào). 2017(S2)
[4]砂土地層地鐵盾構(gòu)隧道施工對(duì)地層沉降影響的模型試驗(yàn)研究[J]. 王海濤,金慧,涂兵雄,張景元. 中國(guó)鐵道科學(xué). 2017(06)
[5]地面出入式盾構(gòu)開(kāi)挖對(duì)鄰近地下管線的影響分析[J]. 魏綱,黃文,姜鑫. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(09)
[6]盾構(gòu)施工對(duì)不同位置地下管線變形的影響模擬試驗(yàn)研究[J]. 黃曉康,盧坤林,朱大勇. 巖土力學(xué). 2017(S1)
[7]砂土中隧道施工條件下管土相互作用的室內(nèi)模型試驗(yàn)研究[J]. 王正興,繆林昌,呂偉華. 工業(yè)建筑. 2017(02)
[8]盾構(gòu)隧道推進(jìn)對(duì)鄰近地下管線影響的物理模型試驗(yàn)研究[J]. 朱葉艇,張桓,張子新,黃昕,劉寬. 巖土力學(xué). 2016(S2)
[9]盾構(gòu)隧道施工對(duì)近接管線影響參數(shù)研究[J]. 王云琪,徐鵬舉,祝樹(shù)紅. 低溫建筑技術(shù). 2016(03)
[10]隧道下穿引起地下管線豎向位移的計(jì)算方法研究[J]. 王春梅,何越磊,汪磊,李培超. 隧道建設(shè). 2016(02)
博士論文
[1]盾構(gòu)隧道周?chē)叵鹿芫的性狀研究[D]. 吳為義.浙江大學(xué) 2008
[2]地鐵隧道施工擾動(dòng)對(duì)地表沉降和管線變形影響的理論和方法研究[D]. 段光杰.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2003
碩士論文
[1]砂土地層地鐵隧道盾構(gòu)施工對(duì)鄰近埋地管道影響的模型試驗(yàn)研究[D]. 金慧.大連交通大學(xué) 2017
[2]地鐵隧道施工對(duì)地下管線變形的影響研究[D]. 王雨.北京交通大學(xué) 2014
[3]盾構(gòu)施工對(duì)鄰近大直徑管線的影響分析[D]. 宋欣.北京交通大學(xué) 2011
[4]隧道開(kāi)挖引起地下管線變形和安全性狀的研究[D]. 向衛(wèi)國(guó).中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2011
本文編號(hào):3268288
【文章來(lái)源】:大連交通大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1大連地鐵水管爆裂災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)
?大連交通大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文???砂土地層隧道施工對(duì)鄰近埋地多管線影響的模型試驗(yàn)研究??I?二???I??1? ̄? ̄?1??模型試驗(yàn)I????I理論計(jì)算??\?^!?舊?¥「I?「二Z——??設(shè)計(jì)模型試驗(yàn)|?|程g其j?|最小勢(shì)能原理??1?1?1?I?實(shí)模^丨I?—??A^r^ri?i測(cè)型舺!?1?B匕汰」?工室??丨管隧平,了丨?:?i;?^?f?I??-?I程內(nèi)I??—L?_f—?'?丄?:L?_?ii.法i丨修正能4變分£1^-1?J?!??H?單?雙?」?I^i一",—^?j?|數(shù)試丨??管管管?…^?^i:—?丨據(jù)驗(yàn)??線?線線?不不不3??U?U?Li?同同同g??r^—i?r^i?r—H?土埋彈?g??時(shí)埋i間不不?不不不?比??程深距?同同同同同?Tii?J??分影影?埋管埋管間??L???析響響?深材深材距?|管線最大[^力計(jì)算法??XT_T?V?1?TV?V??I?.??,?1? ̄ ̄?1??V修正管土相對(duì)剛度1管線間距影南系數(shù)??!?■?-----?|??J^?I??結(jié)論??圖1.3本文的技術(shù)路線圖??Figl?.3?Article's?technology?route??8??
埋深(從隧道頂部算起)應(yīng)不小于3D,因此可以選定高度方向長(zhǎng)度為1.5D+4D,??綜合選取模型試驗(yàn)箱高度為120cm。??出于安全方面的考慮,向?qū)I(yè)玻璃加工廠定做試驗(yàn)?zāi)P拖洌闹芤约暗妆诙疾捎??厚度為20mm的鋼化玻璃,同時(shí)在四角和底部四周設(shè)置相同材料鋼護(hù)玻璃制成的肋條,??既可以防止箱體自身產(chǎn)生過(guò)大形變而影響試驗(yàn)準(zhǔn)確性同時(shí)又可以增強(qiáng)模型箱的安全??性。為配合后期隧道開(kāi)挖系統(tǒng)的模擬,在模型箱垂直隧道方向的前面和后面上預(yù)制??20cm的圓形孔洞,圓孔中心距玻璃箱底面50cm,模型箱見(jiàn)圖2.1所示。??圖2.1試驗(yàn)?zāi)P拖??Fig?2.1?test?model?box??2.3.2模型管線??為滿足模型管線與實(shí)際原型管線在幾何尺寸與剛度上的整體相似,經(jīng)過(guò)多次比選,??最終整體上確定采用PPR管材模擬混凝土管,PVC管材模擬鑄鐵管。但是這兩種管材??在市場(chǎng)上規(guī)格眾多,不同品牌的材質(zhì)性能差別很大,為確保試驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性以及數(shù)據(jù)的??可靠性,在試驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)采購(gòu)管線的彈性模量通過(guò)管線的縱向加載試驗(yàn)進(jìn)行了測(cè)量,??測(cè)量方法為:將管線固定在試驗(yàn)臺(tái)上,在管線中段處上方通過(guò)壓力傳感器控制施加荷??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地鐵隧道鉆爆法施工對(duì)鄰近埋地管道影響的模型試驗(yàn)研究[J]. 王海濤,金慧,賈金青,常勝濤,閆帥. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(S1)
[2]管線滲水條件下隧道施工誘發(fā)地層變位研究[J]. 王海濤,閆帥,王夢(mèng)恕,吳躍東. 鐵道工程學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]砂土地層隧道施工對(duì)埋地管道影響的模型試驗(yàn)研究[J]. 王海濤,金慧,袁大軍. 土木工程學(xué)報(bào). 2017(S2)
[4]砂土地層地鐵盾構(gòu)隧道施工對(duì)地層沉降影響的模型試驗(yàn)研究[J]. 王海濤,金慧,涂兵雄,張景元. 中國(guó)鐵道科學(xué). 2017(06)
[5]地面出入式盾構(gòu)開(kāi)挖對(duì)鄰近地下管線的影響分析[J]. 魏綱,黃文,姜鑫. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(09)
[6]盾構(gòu)施工對(duì)不同位置地下管線變形的影響模擬試驗(yàn)研究[J]. 黃曉康,盧坤林,朱大勇. 巖土力學(xué). 2017(S1)
[7]砂土中隧道施工條件下管土相互作用的室內(nèi)模型試驗(yàn)研究[J]. 王正興,繆林昌,呂偉華. 工業(yè)建筑. 2017(02)
[8]盾構(gòu)隧道推進(jìn)對(duì)鄰近地下管線影響的物理模型試驗(yàn)研究[J]. 朱葉艇,張桓,張子新,黃昕,劉寬. 巖土力學(xué). 2016(S2)
[9]盾構(gòu)隧道施工對(duì)近接管線影響參數(shù)研究[J]. 王云琪,徐鵬舉,祝樹(shù)紅. 低溫建筑技術(shù). 2016(03)
[10]隧道下穿引起地下管線豎向位移的計(jì)算方法研究[J]. 王春梅,何越磊,汪磊,李培超. 隧道建設(shè). 2016(02)
博士論文
[1]盾構(gòu)隧道周?chē)叵鹿芫的性狀研究[D]. 吳為義.浙江大學(xué) 2008
[2]地鐵隧道施工擾動(dòng)對(duì)地表沉降和管線變形影響的理論和方法研究[D]. 段光杰.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2003
碩士論文
[1]砂土地層地鐵隧道盾構(gòu)施工對(duì)鄰近埋地管道影響的模型試驗(yàn)研究[D]. 金慧.大連交通大學(xué) 2017
[2]地鐵隧道施工對(duì)地下管線變形的影響研究[D]. 王雨.北京交通大學(xué) 2014
[3]盾構(gòu)施工對(duì)鄰近大直徑管線的影響分析[D]. 宋欣.北京交通大學(xué) 2011
[4]隧道開(kāi)挖引起地下管線變形和安全性狀的研究[D]. 向衛(wèi)國(guó).中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2011
本文編號(hào):3268288
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