隧道下穿引起地下管线竖向位移的计算方法研究

doi:10.3973/j.issn.1672-741X.2016.02.010

隧道建设（中英文） ›› 2016, Vol. 36 ›› Issue (2): 186-192.DOI: 10.3973/j.issn.1672-741X.2016.02.010

隧道下穿引起地下管线竖向位移的计算方法研究

王春梅¹，何越磊¹，汪磊^1，2，*，李培超³

(1. 上海工程技术大学城市轨道交通学院，上海 201620； 2. 上海大学土木工程系，上海 200072； 3. 上海工程技术大学机械工程学院，上海 201620)

收稿日期:2015-08-17 修回日期:2015-11-17 出版日期:2016-02-20 发布日期:2016-03-02
作者简介:王春梅（1991—），女，山东德州人，上海工程技术大学城市轨道交通学院在读硕士，研究方向为软土盾构隧道及地下工程。Email： chun meicoolhappy@126.com。 *通讯作者：汪磊，Email: wangleiwangjiang@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金（51405287）；上海市科学技术委员会地方院校能力建设项目（14110501300）；上海工程技术大学研究生科研创新项目（14KY1005）

Calculation Method for Settlement of Underground Pipelines Induced by Shield Undercrossing

WANG Chunmei¹, HE Yuelei¹, WANG Lei^{1, 2，*}, LI Peichao³

(1. College of Urban Railway Transportation, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China;  2. Department of Civil Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072, China； 3.College of Mechanical Engineering, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620,China)

Received:2015-08-17 Revised:2015-11-17 Online:2016-02-20 Published:2016-03-02

摘要/Abstract

摘要：

为建立盾构隧道正交下穿施工引起的管线变形计算理论，将既有管线视为连续长梁，结合横观各向同性条件下的小孔扩张理论，导出管线在下穿盾构隧道施工作用下的竖向位移计算式。结合工程实例对该计算方法进行算例验证，并在此基础上定量分析管线竖向位移与各向异性参数、隧道外径、净距、管线抗弯刚度等因素的关系。结果表明： 1)管线最大竖向位移发生在下穿正交点处； 2)各向异性参数越大，对管线竖向位移的影响越显著； 3)净距在某一范围内时，管线竖向位移对其变化较敏感，超过此范围后管线竖向位移基本无变化； 4)盾构隧道外径、管线抗弯刚度对既有管线竖向位移也有一定的影响。

关键词: 横观各向同性, 下穿, 弹性地基梁, 盾构隧道, 小孔扩张, 地下管线

Abstract:

A theoretical model based on the elastic foundation beam theory and cavity expansion theory is presented, so as to calculate the vertical displacement of existing underground pipelines. And the transverse isotropic characteristics of the soil are taken into consideration. The solution is then degenerated into isotropic results and is verified by a case study. The multiple factor analysis revealed that: 1) The larger the tunnel’s radius and anisotropic parameters are, the greater the influence on the vertical displacement of the existing pipeline is. 2) The vertical clear distance z0 would have a significant impact on vertical displacement of the underground pipeline when the value of z0 is less than 2.5D. 3) The external diameter and the bending strength of the shield tunnel affect the vertical displacement of the underground pipeline a little.

Key words: transverse isotropy, undercrossing, elastic foundation beam, shield tunnel, cavity expansion, underground pipeline

中图分类号:

U 45

王春梅，何越磊，汪磊，李培超. 隧道下穿引起地下管线竖向位移的计算方法研究[J]. 隧道建设, 2016, 36(2): 186-192.

WANG Chunmei, HE Yuelei, WANG Lei, LI Peichao. Calculation Method for Settlement of Underground Pipelines Induced by Shield Undercrossing[J]. Tunnel Construction, 2016, 36(2): 186-192.

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Calculation Method for Settlement of Underground Pipelines Induced by Shield Undercrossing

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