地面出入式盾构开挖对邻近地下管线的影响分析

摘要

建立地面出入式盾构法隧道施工中土体损失引起的土体沉降计算公式,基于Winkler地基模型,对地下管线的受力模型进行简化,推导出地面出入式盾构法隧道施工引起的垂直交叉地下管线弯矩、应力和应变的计算公式.考虑盾构掘进时上仰β角,通过算例分析,探讨了土质条件、管线埋深以及管线直径改变对地下管线弯矩以及应变的影响.研究结果表明:随着β增大,盾构开挖面后方的管线弯矩和应变呈逐渐减小趋势,而开挖面前方则变化很小;β角、管线埋深和管径改变只对横向管线最大正、负弯矩附近影响较大,对其余部分影响非常小;硬黏土中管线的最大正、负弯矩均要大于软黏土中管线的最大正、负弯矩,但影响范围则是软黏土中的管线大.根据应变与弯矩的关系,可知得出的弯矩变化规律和应变的变化规律应该一致.