【摘要】：隧道開挖和管線置換引起的應力變化將不可避免地導致土體位移,進而對上覆既有管線產(chǎn)生諸多的不利影響。國內(nèi)外學者對管-土相互作用開展了大量的研究,但用于預估隧道開挖和管線置換引起既有管線彎曲變形的簡單并且有效的設(shè)計圖表尚未提出。采用ABAQUS商業(yè)軟件,對隧道-土-管線、管線置換-土-管線間的相互作用開展系統(tǒng)的有限元仿真模擬。通過采用管線不同運動方向下的等效管-土相對剛度,提出了隧道開挖和管線置換引起的管線彎曲變形的設(shè)計圖表,并采用現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)和離心模型試驗結(jié)果驗證此設(shè)計圖表的合理性。設(shè)計圖表中的管線最大彎曲曲率與土體最大曲率的比值和管-土相對剛度具有非常好的相關(guān)性。工程師一旦得到隧道開挖或管線置換引起的土體位移、管線尺寸、管線參數(shù)和土體參數(shù),此設(shè)計圖表可用來預測隧道開挖或管線置換引起既有管線的最大彎曲曲率。
[Abstract]:The stress changes caused by tunnel excavation and pipeline replacement will inevitably lead to soil displacement, which will have many adverse effects on overlying existing pipelines. A lot of researches on pipe-soil interaction have been carried out by scholars at home and abroad, but simple and effective design charts for predicting the bending deformation of existing pipelines caused by tunnel excavation and pipeline displacement have not been proposed. The finite element simulation of the interaction between tunnel-soil-pipeline and pipe-line displacement-soil-pipeline is carried out by using ABAQUS commercial software. By adopting the equivalent pipe-soil relative stiffness in different directions of pipeline movement, the design diagram of pipeline bending deformation caused by tunnel excavation and pipeline displacement is presented. Field data and centrifugal model test results are used to verify the rationality of the design chart. The ratio of the maximum bending curvature of pipeline to the maximum curvature of soil and the relative stiffness of pipe-soil are well correlated in the design chart. Once the engineer obtains the soil displacement, pipeline size, pipeline parameters and soil parameters caused by tunnel excavation or pipeline displacement, this design chart can be used to predict the maximum bending curvature of existing pipelines caused by tunnel excavation or pipeline displacement.
【作者單位】： 河海大學巖土力學與堤壩工程教育部重點實驗室;鎮(zhèn)江新區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量中心試驗室;
【基金】：國家自然科學基金(No.51608170) 江蘇省自然科學基金(No.BK20160863) 中國博士后科學基金(No.2016M601709) 江蘇博士后科研資助計劃(No.1601074C) 中央高�；究蒲袠I(yè)務費項目(No.2015B29414)~~
【分類號】：TU990.3

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本文編號：2468665