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摘要
城市中管线分布错综复杂,盾构隧道掘进易对管线造成扰动,导致管线变形甚至裂损。盾构机沿曲线段掘进时对周边环境的扰动更大,因此,明确盾构机在曲线段掘进时引发既有管线变形情况意义重大。将既有管线视为放置在Pasternak地基上的Euler-Bernoulli梁,基于镜像汇源法和Mindlin解,推导盾构机在曲线段掘进时引发既有管线变形的计算公式,根据实际工程案例构建对应的数值计算模型,分析盾构机沿曲线段掘进时引发既有管道的变形情况以及本文公式的适用性。研究结果表明:管道变形理论计算结果、数值模拟结果以及现场监测结果三者计算误差较小,验证了数值计算模型及理论公式的正确性;管道横向沉降槽呈非对称分布,靠近曲线内侧的管道变形大于曲线外侧管道变形;随着盾构机不断掘进,既有管线变形由轻微隆起转变为沉降,当盾尾通过管道后,管道沉降量达到最大值,管道的最大变形位置首先出现在管道中心位置,随后偏向弯道内侧,最终回归管道中心位置;转弯半径R0对既有管线变形的影响较小,管线模量E以及隧道半径R对既有管线变形影响极大,管道最大沉降位置偏离管道中心线约0.5R。
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单位土木工程学院; 中南大学
