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隧道盾构对土体变形及地下管线影响的研究

肖旺辉  
【摘要】: 盾构施工法已在地铁施工中占主导地位,由施工引起的地面沉降和对周围环境的影响是隧道设计和施工中非常关心的问题。城市盾构隧道施工往往要穿越地下管线,地下管线是城市的生命线,包括给水、排水、电力、电信、供气等地下管道,隧道盾构施工必须确保途经管线的安全。因而,要准确地分析、计算盾构施工引起的地层变形,地层变形对管线的受力和位移的影响,计算管线的受力和位移。 本文针对武汉长江隧道盾构施工对地下管线的影响课题,采用数值分析方法,选取武昌和平大道地下管道作为分析对象,运用有限元软件ABAQUS,对隧道盾构施工可能造成危险的管线进行三维数值模拟。在建立模型过程中,考虑土体的非线性、土体分层、土体与衬砌的相互作用,对管线的影响分析,考虑盾构施工中刀盘推进力、注浆压力、盾构开挖距管线距离、双洞之间的相互作用、管线埋深等主要影响因素,总结地层扰动和变形的一般规律,左、右线隧道先后开挖,管线位移和受力的一般规律,选择合理的盾构施工参数,将由施工引起的地层和管线扰动减至最小。预测管线的受力和变形,并与允许值比较,判断管线的安全性,提出相应的管线保护措施。结论和建议对隧道盾构施工和管线保护具有理论意义和工程指导价值。


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