【摘要】：隨著城市化進程的發(fā)展,建設地鐵已經(jīng)成為解決城市擁擠的重要方式之一。而地鐵往往穿插在城市繁華的街道之下,地鐵的興建必須考慮其對周邊環(huán)境的影響,尤其是對周圍地埋管線的影響。在這種復雜的條件下,既要保證地鐵深基坑自身的穩(wěn)定性和安全性,又要控制因基坑開挖而引起的周邊環(huán)境的變形和位移,本文從理論分析、工程實測和數(shù)值模擬等三方面研究地鐵深基坑開挖引起的周邊管線變形,主要研究成果如下:1.探討了深基坑開挖引起管線變形的作用機理、影響因素和控制標準,基于彈性地基梁理論,建立了管線沉降的數(shù)值計算模型,并對管線沉降進行了分析和預測;2.分析了多個基坑工程的現(xiàn)場實測資料,研究了坑外地表沉降、管線沉降與開挖深度的關系,探討了沉降最大值在時間和空間上的分布規(guī)律,總結了基坑開挖對地表沉降和管線沉降的影響規(guī)律;提出基于軟土地區(qū)的地表最大沉降平均值為0.23%H,最大值為5.5‰H,位于坑壁外大約0.5H處;管線最大沉降平均值為1.24‰H,最大值為2.5‰H,位于坑壁外約0.75H處;地表沉降最大值是管線的2倍,地表最大沉降、突變點的位置與管線最大沉降、突變點位置大小相近;3.基于實際工程,應用HSS本構模型,建立Plaxis三維數(shù)值模型,討論了基坑開挖引起管線在時間和空間上的發(fā)展規(guī)律,研究結果表明:管線的最大水平和豎向位移均位于基坑中間段附近;在基坑端頭井附近,管線的位移變化率均大于10%,位移變化較大,應重點監(jiān)測該位置處的管線位移;4.討論了分步開挖、距離基坑遠近、管線埋深和不同土體加固等因素對基坑開挖引起管線位移變化的影響。研究結果表明,隨開挖深度的增加,管線水平和豎向位移受影響范圍增加;管線的最大位移位于坑壁外0.78H處;管線的最大位移均隨埋深的增加而增加,其中豎向位移受埋深影響較小;基坑被動區(qū)土體滿堂加固效果優(yōu)于裙邊加固,加固土體對控制管線豎向位移發(fā)展的效果比對水平位移好,在加固深度6米內,加固深度越深,限制管線位移的效果越好;通過調整支撐和加固土體可以限制管線位移的發(fā)展。以上討論的管線的計算和預測為工程實際提供一定的參考。
【學位授予單位】：浙江科技學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U231.3;TU990.3
【圖文】：

技學院碩士學位論文 第 2 章 基坑和管線的變形理論及管線沉降且沒有及時加設支撐的墻體測斜為三角形分布；內撐式圍護結構的基坑在架體的變形隨開挖的進行逐漸增大，開挖至中部，土體發(fā)生向坑內突起的現(xiàn)象本不變或變形較小，中部較大，這種變形為凹槽型分布，分布形式如圖 2-2

與管線一同變形，且始終保持接觸；彈性的；梁計算[44]。土體的沉降也將因管土之間的相互作豎直方向，由于管線的位移不是單一水平位移遠小于豎向位移，由于管土彈性地基梁方法來計算管線的豎向位管線沉降成正比，即：P=Ky N/m）；KN/m3）；）。度為 dx，該單元上的力如圖 2-4 所示

管線的破壞模式與監(jiān)測布置市地下管線通常包括地下管道和地下電纜，按力學性能來說分為柔性管線，判別方法為管線與周圍土體的相對剛度的大小。一般來說，鋼筋混凝土屬于剛性管，接口為焊接、法蘭等形式，具有一定抵抗變形的能力，在施出現(xiàn)附加彎矩；柔性管線一般為承插式連接，可在接口處發(fā)生轉角，在施地層一起發(fā)生位移。管線的破壞模式也分兩種：①柔性管線由于附加應力力不足在撓曲作用下變形過大，產生局部出現(xiàn)裂縫，容易發(fā)生變形破壞，允許曲率半徑和接頭張角決定；②剛性管線可以是受到過大的縱向應力，裂縫或在接頭部位發(fā)生較大的轉角而產生破壞，安全性由管道允許曲率半或管線的抗彎能力決定[51-52]。下管線的安全對于基坑以及我們的日常生活都顯得十分重要，所以為了圖 2-5 給水管線實測擬合沉降曲線和理論推導沉降曲線對比

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