據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),造成城市地面塌陷事故的大多數(shù)原因是由于管線滲漏水造成的。本文以典型砂土地層地鐵隧道工程為背景,采用模型試驗(yàn)和理論分析相結(jié)合的研究手段,充分考慮滲漏水范圍、隧道埋深、管線埋深以及隧道與管線空間位置等因素,對(duì)滲漏水條件下砂土地層地鐵隧道盾構(gòu)施工對(duì)周圍地層變位和管線變形的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:首先,對(duì)管線滲漏水條件下砂土地區(qū)隧道施工引起的地層變位進(jìn)行了室內(nèi)模型試驗(yàn)。研究結(jié)果表明,隨著管線滲漏水量的增加,地層變位表現(xiàn)為先減小后增大的趨勢(shì),地表最大沉降值整體呈二次函數(shù)形式增長(zhǎng);隨著隧道開(kāi)挖面的推進(jìn),沿地層深度各點(diǎn)的沉降速度均逐漸增加,無(wú)滲漏水時(shí)沿地層深度各點(diǎn)的最大沉降速度出現(xiàn)在監(jiān)測(cè)斷面正下方,與之不同,出現(xiàn)大范圍滲漏時(shí),曲線的最大沉降速度出現(xiàn)在監(jiān)測(cè)斷面前方0.75D處;根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,修正了沉降槽寬度系數(shù)計(jì)算公式,并建立了任意深度處地層損失的計(jì)算方法。然后,對(duì)滲漏水條件下隧道盾構(gòu)施工對(duì)既有管線的影響進(jìn)行了室內(nèi)模型試驗(yàn)。對(duì)管線上方地層沉降規(guī)律的研究發(fā)現(xiàn),隨著地層深度增加,地層沉降量先增大后減小;隨著滲漏區(qū)范圍的增大,地層沉降量最大值出現(xiàn)位置逐漸下移,出現(xiàn)范圍在距管頂上方1.5～2.5倍管徑內(nèi)。在無(wú)滲漏水時(shí),管線位移小于地表沉降,用地表沉降代替管線位移進(jìn)行分析,結(jié)果偏于安全;當(dāng)有滲漏水時(shí),管線位移大于同工況下地表沉降,此時(shí)用地表沉降代替管線位移將偏于危險(xiǎn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,建立了管線位移與地表沉降之間的關(guān)系式。最后,基于Pasternak地基模型,采用兩階段分析方法,建立管線平衡微分方程,實(shí)現(xiàn)了管線位移的簡(jiǎn)化計(jì)算;通過(guò)將本文推導(dǎo)的考慮滲漏水作用下的Pasternak地基模型計(jì)算方法,與模型試驗(yàn)結(jié)果及Winkler地基模型計(jì)算方法進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果證明本文方法可以實(shí)現(xiàn)滲漏水條件下隧道盾構(gòu)開(kāi)挖引起管線豎向位移的預(yù)測(cè),其結(jié)果對(duì)指導(dǎo)實(shí)際工程施工具有一定的參考意義。
【學(xué)位單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U231.3;TU990.3
【部分圖文】：

位、進(jìn)而造成地面塌陷事故，且事故突發(fā)性強(qiáng)，危害性大，同時(shí)事故發(fā)生具有隱蔽性，??不易被發(fā)現(xiàn)，已嚴(yán)重的威脅到／城市的正常生產(chǎn)和生活，引起社會(huì)各界廣泛關(guān)注［１’２１。??如圖１．１所示。??閣ｌ．ｉ地鐵施工導(dǎo)致地下管線斷裂??Ｆｉｇ?１．１?ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ?ｐｉｐｅｌｉｎｅ?ｆｒａｃｔｕｒｅ?ｃａｕｓｅｄ?ｂｙ?ｓｕｂｗａｙ?ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ??２００８年１月廣州地鐵５號(hào)線區(qū)間二號(hào)通道突然發(fā)生涌水發(fā)生塌方寧故（閣１．２??致使通道附近地面下陷，造成一個(gè)深約５ｍ、面積約為１００ｍ２的人應(yīng)窿，｛ｌＵｔ？未造成??人員傷亡事故，２００８年３月深圳地鐵１號(hào)線丁程五標(biāo)段甚坑發(fā)生沉降垮塌事故，導(dǎo)致??路面產(chǎn)生約為１０－３０ｃｍ的沉降，嚴(yán)重危害附近居民的卞活安個(gè)，２００９?＜丨：５?）＿！?６日，南??１??

：著Ｉ：??ｍ??ｗ?ｍｔ??圖２．１?ＰＶＣ硬質(zhì)塑料管和鑄鐵管??Ｆｉｇ．２．１?ＰＶＣ?ｒｉｇｉｄ?ｐｌａｓｔｉｃ?ｐｉｐｅ?ａｎｄ?ｃａｓｔ?ｉｒｏｎ?ｐｉｐｅ??ｌｉ?ＩＩ?ｉｉ?ｍｉ??ｉ?脾’＊??Ｓ??圖２．２試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖??Ｆｉｇ?２．２?ｔｅｓｔ?ｍｏｄｅｌ?ｂｏｘ??１２??

圖２．１?ＰＶＣ硬質(zhì)塑料管和鑄鐵管??Ｆｉｇ．２．１?ＰＶＣ?ｒｉｇｉｄ?ｐｌａｓｔｉｃ?ｐｉｐｅ?ａｎｄ?ｃａｓｔ?ｉｒｏｎ?ｐｉｐｅ??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2884280