地铁盾构隧道引起邻近燃气管线变形规律研究（论文）.pdf

·87 · 近年来随着交通隧道建设不断发展，因地铁建设具有一定的滞后性，地铁盾构隧道不可避免地会穿越邻近的燃气管线，在盾构开挖掘进过程中，通常会引起邻近燃气管线的变形，从而影响管线的正常使用，对周围环境和居民的生命财产安全造成危害。目前，诸多学者对此做了相关研究。在理论实验中，朱叶艇等通过相似物理模型实验，采用量纲分析法推导了模型试验的相似准则。张治国等采用镜像法，提出类矩形盾构隧道施工诱发周围土体自由场位移的分析方法。张桓等建立了基于双参数Pasternak地基模型的管线竖向变形计算方法。张竹清分析了现有规范和案例，总结了地铁盾构隧道下穿高压LNG管线距离要求及与实际施工水平相符的沉降控制标准计算公式，可为相关方案的制订提供理论依据。在数值分析中，沈俊等进行三维有限元模型的建立，对注浆量、盾构土仓压力以及掌子面等盾构施工参数进行了模拟。沈晓伟等对盾构隧道下穿地下管线时建立三维有限元模型，发现盾构掘进面与地下管线的距离等施工参数对地下管线的变形有较大影响。孙廉威等通过建立ABAQUS三维有限元模型，对盾构下穿既有管线开挖面进行分析，得出不同工况下开挖面的失稳机制。吴为义等利用FLAC 3D有限元模拟软件建立盾构隧道穿越邻近地下管线模型，发现盾构右线施工后，变形不再符合Gauss分布。在具体的控制技术分析中，黄君根据实际工程，对浅埋盾构隧道下穿供水管线周围土体进行加固，使管线的变形控制在一定范围地铁盾构隧道引起邻近燃气管线变形规律研究毕研超 1，庄云霞 2，刘东 3，王庆海 3 （1.济南市交通工程质量与安全中心，济南 250014；2.济南市机械工业设计研究院，济南 250300；3.山东建筑大学土木工程学院，济南 250101）　　［摘　要］为探究地铁盾构隧道引起邻近燃气管线变形规律，以济南某城市交通区间盾构隧道为工程背景，分析管线沉降变形的5 个阶段以及盾构施工引起管线沉降的主要因素，并基于Peck经验公式对盾构施工引起燃气管道周边地层移动情况进行理论计算，预测管道本身变形与三维有限元数值模型结果结合，共同揭示地铁盾构隧道引起邻近燃气管线变形规律。研究表明：盾构施工对燃气管线的影响因素主要为盾构掌子面平衡压力和盾尾注浆压力；引用Peck经验公式对盾构施工引起燃气管道周边地层移动情况理论计算结果为2.5~10.2 mm ，可预测管线变形较小；在掌子面平衡压力150 kPa、注浆压力300 kPa 情况下，发现燃气管道最大竖向沉降值出现在盾构工作面推过后13.5 m位置。　　［关键词］盾构隧道；地下管线；数值模拟；理论计算；管线变形　　［中图分类号］ TU 74　　　　　［文献标志码］ B　　　　　［文章编号］ 1001 -523X （2023 ）10 -0087 -04 STUDY ON DEFORMATION LAW OF ADjACENT GAS PIPELINE CAUSED BY SHIELD TUNNEL IN METRO Bi Yan-chao ， Zhuang Yun-xia ， Liu Dong ， Wang Qing-hai 　　［Abstract ］ To explore the subway shield tunnel deformation law caused by adjacent gas pipeline, and in Ji'nan city traﬃc interval shield tunnel as the engineering background, analysis of ﬁve stages of settlement of pipe- line and the main factors of pipeline settlement caused by shield construction, and based on Peck empirical formula to gas pipeline caused by shield construction surrounding strata mobile computing theory, combined with the results of 3D ﬁnite element numerical model, the deformation law of adjacent gas pipeline caused by subway shield tunnel is revealed. The results show that the main inﬂuencing factors of shield construction on gas pipeline are balance pressure of shield face and grouting pressure of shield tail. Using Peck empirical formula, the theoretical calculation results of strata movement around gas pipeline caused by shield construction are 2.5~10.2 mm, which can predict the pipeline deformation is small. In the case of balance pressure 150 kPa and grouting pressure 300 kPa, it is found that the maximum vertical settlement value of the gas pipeline is 13.5 m after the shield working face is pushed. 　　［Keywords ］ shield tunnel; underground pipeline; numerical simulation; theoretical calculation; pipe deformation 收稿日期： 2023–06–25 作者简介：毕研超（1988—），男，山东济南人，工程师，主要研究方向为市政工程质量监督工作。纹k/7 $? ~6 '& Municipal Engineering Building Technology Development 第50 卷第 10 期 2023?10$ ·88 · 内，保证了施工安全。可以发现，前人的研

查看更多收起部分