隧道施工引起地下管線與地層位移模式模型試驗研究.pdf

1、隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，隧道施工引起的地層沉降問題越來越受到人們的重視。以往的研究主要針對隧道施工引起的地表沉降問題，研究方法多集中在對工程實測數(shù)據(jù)的經(jīng)驗總結(jié)和用有限元軟件進行的數(shù)值模擬，對地層內(nèi)部沉降的研究和分析較少，更忽略了管線對地層內(nèi)部沉降形態(tài)的影響。
　　為了研究隧道施工引起的地層位移規(guī)律，論文進行了多組模擬隧道施工沉降的室內(nèi)大型模型試驗，研究了無管道條件下不同地層深度的沉降槽形態(tài)以及考慮管線存在條件下管徑、埋深對土層

2、沉降槽形態(tài)的影響。在模型試驗研究的基礎上，利用有限元軟件對隧道施工過程中管線的位移及相應土層沉降進行了計算，并對計算模型進行了參數(shù)影響研究。本文的主要工作和成果如下:
　　(1)進行了隧道開挖引起地層位移模式的模型試驗，分析得到隧道上方土層中沉降槽中心最大沉降量隨地層深度的變化規(guī)律、沉降槽寬度系數(shù)隨地層深度的變化規(guī)律。通過對地層中的單位長度沉降槽體積進行積分計算，發(fā)現(xiàn)地層中的沉降槽體積并不等于隧道開挖產(chǎn)生的地層損失，而是略小于隧道

3、開挖產(chǎn)生的地層損失。
　　(2)進行了有管道存在的地層位移模式試驗，分析了不同管線直徑D對地層中沉降槽形態(tài)的影響，并給出了管線對沉降槽特性參數(shù)影響的計算公式。
　　(3)在模型試驗研究的基礎上建立了考慮管線存在的有限元數(shù)值計算模型，分別考慮了不同的地層損失率、管線類型、管線直徑、管線和隧道軸線的相對位置對管線項部地層位移模式的影響，驗證了室內(nèi)試驗得到的經(jīng)驗公式，并給出了不同類型管線對地層位移模式影響的推薦參數(shù)。
　　(