通车荷载下不同覆土厚度的地铁隧道开挖对管线安全性的影响

作     者：高永涛 于咏妍 吴顺川 GAO Yongtao;YU Yongyan;WU Shunchuan

作者机构：北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2013年第32卷第S2期

页      面：3557-3564页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0708[理学-地球物理学] 0815[工学-水利工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家高技术研究发展计划(863)项目(2009AA11Z105) 

主　　题：隧道工程 既有荷载 覆土厚度 地表沉降 管线安全性 地铁隧道 

摘      要：地铁隧道的开挖将对临近的地下管线造成较大的影响。当管线附近同时存在新隧道开挖和通车中的地铁时,管线将同时受二者的影响。采用三维有限元方法分析在临近的地铁通车荷载作用下,不同覆土厚度的地铁隧道因开挖造成的地表沉降值和沉降槽曲线。利用沉降值和沉降槽曲线推算出保证管线安全性的控制参数。并得出新建隧道的覆土厚度对参数的影响,再将计算值与实测值进行比较。研究结果表明:(1)通车荷载的考虑和新建隧道的不同覆土厚度对参数的影响较大。(2)随着覆土厚度的增大,地表最大斜率和Smax/i有所增长,增长趋势随覆土厚度增大而减缓。(3)随着覆土厚度的增大,地表最大沉降值和地表损失系数呈现线性增大趋势。(4)随着覆土厚度的增大,沉降槽拐点曲率呈现线性降低趋势。(5)通过计算值与工程实测值的对比可知,有限元模拟结果与实测结果吻合,所推公式求得的参数与实测值求得的参数相吻合。