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摘要
由于土体的大变形特性及管土刚度差异过大造成浅埋隧道施工时上覆管道与周围土体的脱开现象广泛存在。目的：本文基于管道的变形分析提出浅埋隧道开挖诱发上覆管道管土脱开区的求解方法。方法：首先以高斯曲线分布模拟土体变形，并基于可考虑地基连续性与非线性的非线性Pasternak地基修正模型，分别建立浅埋隧道施工下穿管土协调区与脱开区的微分控制方程，进而利用有限差分法与牛顿迭代法得到隧道开挖诱发上覆管道竖向变形数值解，由此根据管土的位移差给出脱开区大小迭代求解步骤。提出可综合考虑管道刚度与土体强度的管土相对刚度参数R、及综合考虑土体荷载特性的脱开荷载比参数Tg，将其作为管土脱开的判定参数。结果：结合工程案例监测数据、已有模型试验数据验证了方法的正确性。结论：管道归一化竖向位移值对比分析表明，存在临界管土相对刚度及临界且脱开荷载比参数，当R大于临界相对刚度或Tg小于临界荷载比时管土存在脱开现象，此时管道变形计算需考虑管土脱开效应。该结论可供工程设计参考。
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