【摘要】：摘要：地下空間的開發(fā)和利用是現(xiàn)代城市建設(shè)的發(fā)展趨勢,但與之伴隨的施工擾動(dòng)對(duì)周圍環(huán)境的影響也日益嚴(yán)重。城市地鐵隧道的開挖可能損壞上部土體中埋設(shè)的既有管線,如何保證其安全是地鐵施工中必須考慮的問題。地鐵隧道施工對(duì)周圍地下管線的影響問題是地鐵建設(shè)中的一項(xiàng)亟待解決的難題,也是城市環(huán)境保護(hù)問題的重要內(nèi)容,對(duì)本課題進(jìn)行研究有一定的理論意義,對(duì)于工程實(shí)踐有重要的實(shí)用價(jià)值。本文的主要研究內(nèi)容如下： (1)基于Winkler彈性地基梁理論,分別針對(duì)管線與隧道平行、垂直及斜交的空間位置關(guān)系,分析了剛性管線和柔性管線位于隧道正上方時(shí)的變形及內(nèi)力,并給出了一般計(jì)算公式。 (2)利用ANSYS有限元分析軟件,模擬隧道開挖對(duì)剛性地下管線的影響,充分考慮了土質(zhì)、管線參數(shù)及隧道施工參數(shù)等因素,分析了地下管線在不同因素影響下的沉降變化規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明,管線本身參數(shù)(除管材、直徑外)對(duì)其沉降的影響相對(duì)較小,而土質(zhì)及隧道施工參數(shù)對(duì)管線沉降的影響較為顯著,應(yīng)當(dāng)予以重視。 (3)柔性管線安全評(píng)價(jià)應(yīng)包括施工前預(yù)評(píng)價(jià)和施工中評(píng)價(jià)。針對(duì)單線隧道和雙線隧道分別在管線與隧道走向垂直和平行的四種不同情形進(jìn)行分析,先以管線接頭轉(zhuǎn)角為控制指標(biāo),進(jìn)行施工前預(yù)評(píng)價(jià)；再以管線沉降為控制指標(biāo),進(jìn)行施工中評(píng)價(jià)。然后基于對(duì)幾個(gè)不利因素的影響分析,利用增大系數(shù)Ki來對(duì)柔性管線的安全評(píng)價(jià)公式進(jìn)行修正。最后通過對(duì)具體工程實(shí)例進(jìn)行安全評(píng)價(jià),證明了此安全評(píng)價(jià)方法的實(shí)用性。 (4)對(duì)現(xiàn)有的剛性管線破壞控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析,由于管—土—隧道相互作用的復(fù)雜性,現(xiàn)有工程實(shí)踐中提出的沉降控制值偏于保守,無法就實(shí)際情況提出具體的沉降控制值。然后針對(duì)剛性管線進(jìn)行沉降控制值計(jì)算的理論分析,得出沉降控制值的解析解。最后對(duì)工程實(shí)際算例進(jìn)行計(jì)算分析,得出具體的管線沉降控制值。分析表明,工程實(shí)際中應(yīng)針對(duì)實(shí)際隧道施工情況和管線詳細(xì)參數(shù),計(jì)算確定管線的沉降控制標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U231.3;U172

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2528099