盾构下穿非连续管线变形特性及预测方法研究

作     者：史江伟 范燕波 裴伟伟 陈永辉 张显 SHI Jiang-wei;FAN Yan-bo;PEI Wei-wei;CHEN Yong-hui;ZHANG Xian

作者机构：河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210024 河海大学岩土工程科学研究所江苏南京210024 温州设计集团有限公司浙江温州325000 

基　　金：国家自然科学基金(No.51608170) 中央高校基本科研业务费项目(No.B200202082) 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2021年第42卷第1期

页      码：143-150页

摘      要：城市地下管线采用承插式接口连接,管线结构的连续性与否取决于接口刚度。然而,现有研究大都假定地下管线为连续结构,忽略了接口转角对管线变形的影响。开展土工离心模型试验和两阶段有限元参数分析,系统研究了盾构下穿不同接口刚度管线的变形特性。发现非连续管线的薄弱接口导致其整体抗弯刚度明显小于连续管线,且接口转动导致非连续管线具有更好的与土体协调变形能力。因此,盾构下穿施工引起的非连续管线沉降明显大于连续管线。非连续管的结构连续性假定将大大低估管线沉降。盾构下穿引起的接口转角与地层损失呈线性关系。基于系统的有限元参数分析,建立了区分相对刚性、柔性管线的无量纲组。针对相对刚性、柔性的非连续管线,分别建立了管节相对长度、管-土相对刚度与接口转角的预测方法,利用离心模型试验结果验证了预测方法的合理性。新方法能有效地预测盾构穿越地下管线的接口转角,研究成果可应用于城市地下管网改造工程。

主 题 词：离心模型试验 隧道开挖 非连续管线 接口转角 预测方法 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.16285/j.rsm.2020.0522

馆 藏 号：203101658...