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地铁车站施工对邻近管线影响的三维数值模拟.pdf下载

  • 大小：0KB
  • 上传人：伤孤寂
  • 文件格式：..pdf
  • 类别：建筑
  • 点击： 3次
  • 更新时间：2019-11-01
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    地铁车站施工对邻近管线影响的三维数值模拟
    王
    霆，刘维宁，何海健
    (北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044)
    摘要：随着城市建设步伐的加快，地铁工程施工对邻近管线的影响问题日趋突出．本文以北京地
    铁某车站工程为背景，借助大型有限元程序ABAQUS建立了三维隧道．管道．土体耦合模型，详细
    模拟了车站施工过程对邻近管线的影响．计算结果与现场量测数据基本吻合，验证了数值分析的可靠
    性．通过管道应力、局部倾斜、附加最大弯矩和地表沉降槽限值的验算，对管线的安全性进行了评估．
    关键词：地铁工程；地下管线；数值模拟；管一土相互作用
    中图分类号：U231．1；U456
    文献标志码：A
    3D Numerical Simulation on Effect of Tunnel Construction
    on
    Adj acent Pipeline
    ，
    WA NG
    Ting，LIU Weining，HE Haijian
    (School of Civil
    Engineering and Architecture，Beijing Jiaotong University，Beijing 100044，China)
    Abstract：With the
    development
    of the construction of the cities，the
    problems
    of buried
    pipelines
    in-
    duced
    by tunneling
    are
    becoming increasingly serious．Considering
    the
    practical problem
    of a station of
    Beijing
    metro，this
    paper
    addresses the approach for
    formulating
    3-D
    elastic-plastic ABAQ U S
    FE M
    models，which
    can
    efficiently
    simulate the effect of the metro
    tunneling
    on the
    adjacent pipeline．The
    analysis
    results are consistent with field
    measuring
    data，which proved its
    credibility．Through
    the
    checking
    calculation of the maximum
    pipelines stress，additional
    maximum
    bending
    moment and sur—
    face settlement
    trough
    width
    parameter，the safety
    of the pipe line is evaluated．
    Key words：metro engineering；buried pipeline；numerical simulation；soil-pipe
    interaction
    目前，北京多条地铁线路同时开工，地铁工程影
    响邻近管线问题已成为地铁施工的重点和难点．地
    铁开挖引起邻近煤气管泄露、水管爆裂、电缆断裂的
    情况，国内外均有报道．如何在施工中有效控制开挖
    引起的地层移动，保护邻近管线的安全，并对管线安
    全陛做出合理的判断，已经成为地铁工程中迫切需
    要解决的问题．
    由于具体工程的地层情况、开挖方式、支护形
    式、管线材质、接头类型、管道．隧道相对位置变化较
    大，无论是弹性地基梁法还是工程类比法均无法取
    得令人满意的预测结果．随着有限元、有限差分以及
    边界元的发展，数值方法可以有效弥补上述方法存
    在的局限性．本文作者针对北京地铁的具体工程，用
    ABAQUS程序进行车站施工影响邻近管线的三维
    非线性弹塑性分析，预测各施工阶段管道的沉降，结
    合现场监控量测数据对管道的安全性进行评价．
    1工程概况
    在建的某地铁车站，主体双层暗挖段采用上下
    4导洞的洞桩法施工．施工导洞初期支护均为马蹄
    形结构，下导洞采用双侧壁导坑法开挖，上导洞采用
    交叉中隔壁法施工．车站的施工环境非常复杂，周围

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