頂管施工對鄰近地下管線的影響預(yù)測分析摘要：采用通用Peck公式計算頂管施工引起的地下管線平面處的土體豎向位移。對地下管線的受力模型進(jìn)行簡化，基于Winkler地基模型，得到地下管線由于頂管開挖引起的極限彎矩、理論彎矩以及管線變形的計算方法。通過算例分析，與連續(xù)彈性解、Attewell解和王濤解的計算結(jié)果進(jìn)行比較，探討了土質(zhì)條件、管線材質(zhì)、管線埋深、管線管徑對地下管線受力的影響。計算結(jié)果表明：本文方法適用于各種土質(zhì)，可較好的預(yù)估管線所受彎矩，且不會低估管線所受的最大彎矩；在相同條件下，管線埋深越大承受的彎矩也越大，但埋深僅對最大正彎矩和最大負(fù)彎矩位置附近處的管線影響較大，對其余部位影響較??；管線抗彎剛度越大，管線承受的極限彎矩和影響范圍也越大；管線管徑越大，管線承受的彎矩也越大。關(guān)鍵詞：頂管施工；地下管線；Winkler地基模型；管線彎矩1引言在城市中進(jìn)行頂管施工不可避免地會引起地下管線平面處土體產(chǎn)生位移，繼而對管線產(chǎn)生危害。目前對這方面的研究還很缺乏。預(yù)測隧道開挖對地下管線受力影響的方法主要有：解析法[1~3]、有限元法[4]和模型試驗[2]。目前使用最多的是有限元法，針對此問題的解析法較少，Attewell等(1986)[1]將此問題簡化為Winkler地基模型，并給出了解析解；Vorster等(2005)[2]給出了一個連續(xù)彈性解答，并用離心模型試驗驗證了其可行性，但公式為上限解，偏保守且計算復(fù)雜；王濤等(2006)[3]針對Attewell解的不足，在Winkler地基模型基礎(chǔ)上采用Loganathan公式來計算與隧道開挖方向正交的地下管線受力情況，但是Loganathan解只適用于土質(zhì)較差的情況[5]，不適用于硬黏土或砂土，存在不足。本文對頂管施工中土體損失對地下管線的作用機(jī)理進(jìn)行分析。采用通用Peck公式計算與隧道開挖方向正交的地下管線平面處的土體豎向位移?；赪inkler地基模型，得到地下管線由于頂管開挖引起的極限彎矩、理論彎矩以及管線變形的計算方法。作算例分析，與其他方法計算結(jié)果作比較。2作用機(jī)理分析圖1頂管施工對地下管線影響示意圖Fig.1Sketchofeffectonburiedpipelineinducedbypipejackingconstruction圖2管線承受的地基反力等效簡化示意圖Fig.2Sketchoftheequivalentsubgradereactiononpipeline頂管施工引起土體變形的因素主要有：土體損失、正面附加推力、掘進(jìn)機(jī)和后續(xù)管道與土體之間的摩擦力，其中土體損失是主要影響因素，在掘進(jìn)機(jī)通過4h（h為頂管軸線埋深，下同）后可不考慮正面附加推力和摩擦力的作用[6]。因此，本文只研究土體損失對地下管線（以下簡稱管線）的影響。管線受隧道開挖的影響如圖1所示（圖中d為管線外直徑，R為隧道外半徑，z0為管線軸線離地面深度），當(dāng)管線與頂管開挖方向正交時其受力最不利，因此本文僅對該工況下管線受力進(jìn)行預(yù)估。在頂管開挖前，管線受到上部土壓力和下部土體反力作用，保持平衡；隧道開挖后，由于產(chǎn)生土體損失，隧道周圍土體要向隧道移動，產(chǎn)生土體沉降。此時管線底部土體開始產(chǎn)生沉降，提供的土體反力減小。由于管線底部土體沉降為小變形，加上土體卸荷膨脹，可認(rèn)為管線與底部土體不脫離。由于土體反力減小，導(dǎo)致管線受到上部附加壓力作用。頂管施工引起的土體沉降是逐漸增大的，當(dāng)掘進(jìn)機(jī)通過一段距離后，沉降逐漸達(dá)到最大值，此時對管線最不利。因此本文研究該狀態(tài)下管線的受力情況。此時如管線不變形（剛度極大），則管線受到的彎矩最大，稱為極限彎矩。但實際管線剛度有限，在附加壓力作用下管線會產(chǎn)生變形，其底部土體反力也慢慢增大，如圖1所示。由于管線剛度存在，在附加壓力作用下其產(chǎn)生的沉降量要小于底部土體沉降量。最終上部附加壓力由管線及底部土體反力共同承擔(dān)，管線承受的土體附加壓力應(yīng)等于管線和底部土體沉降差引起的土體壓力。此時管線承受的彎矩要小于極限彎矩，稱為理論彎矩。當(dāng)管線變形過大或理論彎矩過大時，管線可能遭到破壞。極限彎矩可作為一個綜合性評價指標(biāo)，極限彎矩越大，管線遭受破壞的可能性也越高。3地下管線產(chǎn)生的彎矩和變形預(yù)估3.1地下管線受力模型的假定和簡化文中對管線受力模型進(jìn)行如下假定：(1)土體為均質(zhì)的線彈性體；管線為連續(xù)彈性體，其截面保持不變，且不考慮其初始應(yīng)力；(2)頂管施工中只考慮土體損失對管線的影響；(3)隧道開挖引起的土體位移不受既有管線的影響；(4)由于管線長度一般都遠(yuǎn)大于其直徑，可將管線簡化為彈性地基梁來計算。對于長距離管線，可以只考慮隧道開挖影響區(qū)的管線受力情況，而無須考慮地基邊界無沉降區(qū)域的相關(guān)連續(xù)性，其與Winkler模型較為一致，因此假定地基為Winkler地基模型；(5)管線截面受到的地基反力是環(huán)向呈輻射狀的。由于本文討論的是管線的整體受力，因此可以用一個集中力來代替其輻射狀的地基反力，如圖2所示。雙要膏確定榴極限彎矩炊和理論彎晨矩，就必毫須先辰確定芬管線平面驗處的土體撿沉降量和添管線的最助終沉降量谷。塌管線平面炕處土體各籍點受隧道房開挖影響機(jī)產(chǎn)生豎向淘位移唇，可認(rèn)為站這是管線往平面處土磨體卸荷的鄙過程，則王管線在此階點所受的摩力可以等于效為：瞎供膜層(再1)飾式中：順k膠為管線平灶面處的地抱基反力系庫數(shù)苦(辣kN/m脖2求)邀，可通過冠載荷板試啞驗確定地炎面的蚊k乳0脾值，然后堵進(jìn)行深度伍修正；也秩可將地基貸反力系數(shù)絹與基礎(chǔ)剛派度和彈性抹地基特性吳加以聯(lián)系趁，穩(wěn)Vesi標(biāo)c(19耗61)纏[7]留建議對長事梁下(車1收0當(dāng)，梁l夢為梁的長誦度剪)碗的互k條值表達(dá)式蠻為：販卡地(2笨)青式中：號E卸0棋為土的變燦形模量；見為土的泊培松比；蝴EI擋為基礎(chǔ)（料本文為管揚(yáng)線）的抗胸彎剛度；妄b廢為地基梁幟的寬度，柿可取架d掌。宮Atte凱well督[1]碌考慮到管桐線埋深的針影響，建洽議管線平致面處的地窮基反力系疾數(shù)取機(jī)為份2偵k娘，本文采懷用該方法復(fù)。紡3.2車管管線平面叢處土體位擇移計算寄管線平面紙?zhí)幍母鼽c利土體位移飄可以采用創(chuàng)筆者提出償?shù)耐樣梦軵ec寬k紐經(jīng)驗公式毅準(zhǔn)確描述銅，即襪土體中任優(yōu)一曬點影(返x怕,柄y梅,北z刻)協(xié)的沉降譜為枕[8]寶：院皇(替3)距式中：騙x蓋為距頂管屈軸線的橫弱向水平距史離彈(m商)檔；桿y博為地面點癥沿隧道掘蛙進(jìn)方向的濤坐咸標(biāo)勵(m滋)類；紀(jì)為頂管開西挖面推進(jìn)譜起始臣點般(m名)濁；拿為當(dāng)前頂減管開挖面聯(lián)的位信置艱(m你)狡；掘z健為離地面暮的豎向距渡離事(m壤)睛，以向下灘為正；尋函數(shù)可由紙標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)料分布函數(shù)街表查得；接h脹為頂管軸呆線埋烈深忌(m的)駝；己為隧道單頃位長度的稈土體損失禽量射(掠m申3詢/m冠)霞；槽i氏為地面沉克降槽寬度勻系枯數(shù)扎(m爪)里，即沉降綠槽曲線拐透點離隧道肚軸線的水宮平距離。儲隧道單位岸長度土體凝損失量層的計算方景法主要有謠兩種：途(伴1)抱夜經(jīng)驗方法落，攀根據(jù)以往哪的施工經(jīng)坐驗選擇一效個合適的映挖掘面百垮分率來估斷算土體損招失的大小捎。令抬為土體損租失百分率脆，則叢。話Atte占well液[9]請?zhí)岢鰧τ趬酿づ柰僚ǔＦ乖诩?.5%用~2.5腦%往之間。筆挺者整理了昨國座外皂2披7肺個夢工程牧實例正[5]見，兵得到森的范圍閉為裂：竭2岸1湖例摟在乖0.77薦3%~7粒.712隸%斯之間，平經(jīng)均值議為霉3.08燒叉%綢；疏有牙6剪例大丹于番8皂%側(cè)，最大達(dá)半到伐26.7奮%副。韓煊等書[稈10哀]尋通過獄數(shù)據(jù)擺統(tǒng)計得到值的范圍總蒙體類在跨0.22下%~6.宿90滋%掩之間媽。潛(貝2意)漆采逮用認(rèn)Le電e著等薄[倚11產(chǎn)]見提出的等跡效土體損挨失參數(shù)妹進(jìn)行計算員，單位長通度土體損鳳失量為卵：第迫臉犧(幟4率)導(dǎo)式中狐：杰；閱；匯為搬掘進(jìn)機(jī)與依管道之間爆的幾何空舟隙，考慮剪到注漿填慢充應(yīng)乘以允一個折減振系數(shù)齒。文忍獻(xiàn)有[值12丙]元提出對于炊砂土，沙=0.1兩~0.士3沒，對于是黏蒜土，保=0.2滾~0.匠4罵。文脂獻(xiàn)園[澆13君]勢通過反分請析提出，藥對于砂土射，及=0.1身5~0.粱3辟，平均值督為壽0.2時3浸，對于銹黏依土，陸；蘇為考掘進(jìn)機(jī)前塑部土體的么三維彈塑選性變形，浙為疫施工因素斗，參見文掌獻(xiàn)希[發(fā)11動]庫。滾與午之間的換增算關(guān)系為問：坐趨鎮(zhèn)腎(5)昌地面沉降頂槽寬度系與數(shù)演i堅的取值方侮法有倡：槳(1)級Pec瞞k關(guān)通過現(xiàn)場蔬觀測得出遣計算公式券為印[14]離：催附嘗猜(6融)腐式中：什n造=0.8蕉~1.就0窯，土越軟競，姜n邪取值越大環(huán)。徒(護(hù)2)O中’子Reil疲l自y透和跟New佩[15]濁通過對各渾種地質(zhì)條霜件下開挖跳隧道時產(chǎn)倘生的地面顯沉降觀測群值的統(tǒng)計牛，得到邀i賠的經(jīng)驗計利算公式為括：踢拌彼磚鑰(7)挽式中：腐m忙為與土性栗有關(guān)的系犬?dāng)?shù)，對于烤砂性土，綢m棒=0.2叔~0.坦3較；對于黏永性土：軟儉黏土取草m灶=0.犬7匠，中等黏鞠土取訂m接=0.殊5殊，硬黏土大取昌m陣=0.更4跪。疫3.3隸否基歷于申Wink浙le弦r敞模型的管瞎線受力和納變形的解集答著3.3.滴1熊管線彎矩燃計算公式女當(dāng)?shù)叵鹿鼙揪€的剛度合不是非常鉆大時，可麥以基芳于諷Wink冠le友r光地基模型解計算地下蝕管線的受盤力與變形檔。地下管館線受隧道敵開挖影響尤的變形微胳分方程為舒：論務(wù)的(8欺)褲式中：淚EI槍為基礎(chǔ)（軋本文為管據(jù)線）的抗伶彎剛度；隸w紅為管線的依豎向撓度崖。羽令挽，則繞式郊(8然)龍變?yōu)椋夯昧坑?9鐮)仿對于無限穩(wěn)長梁，在撇一點作用齒集中荷載答P牙，則在距蛛荷載作用傻點讓x享處產(chǎn)生的燭彎矩為：假驢(10)輔由臭式銷(1堡)饞可知，距歪管線中心傷點逆x束處的無限拔小集中荷掛載為：公鵝單式(11)裁假定管線裙軸線埋深曠為潮z皺0焰，且隧道陪軸線正上臥方對應(yīng)的呈點為坐標(biāo)鎮(zhèn)原點，也頭為管線縱續(xù)向的中心捧點，如嘩圖降1盒所示。結(jié)睬合克式臭(10責(zé))鄰和表式突(11午)晉得到管線描縱向中心扎點處受到雷的最大彎原矩為：博法(12)意將授式餡(3咱)溪代入幣式隱(12越)坑中，可以郊得到：(13)杠3.3.恰2擾管線極限熟彎矩計算士公式騙當(dāng)掘進(jìn)機(jī)君通過一段明距離后土井體沉降達(dá)畢到最大值爬，此時的瓜土體沉降霉為：吧(14鏈)憑如管線不連變形，則示管線受到誕的彎矩為車極限彎矩階。管線在荷隧道開挖貪影響區(qū)域膝范圍內(nèi)的穴任意一億點聲(神x榆0竊,聾z紫0租)公的極限彎諷矩計算式尋為：(15)弓管線所受券的應(yīng)力計災(zāi)算公式為歪：潑念狼砌(1則6)經(jīng)式中：略為管線的嫂內(nèi)直膽徑稼(m委)冬。柏管線產(chǎn)生異的應(yīng)變計觸算公式為式：嫂護(hù)環(huán)袖(1蘭7)坡3.3.禽3繞瓣管線變形芝解答蟻Vors摧te豆r離等桌(拳2005源)減[2]跪提出管土班剛度系數(shù)惑K嗓的概念：查當(dāng)疾場(1而8)綢式中：睡為管線外濟(jì)半徑。椒令遭為隧道軸虎線上方管宗線最大沉辦降值，據(jù)為欄隧道誼軸線上方晨管線軸線桐平面處地興面最大沉澆降息值祝，由稻式別(14帝)確可得短。對根據(jù)腦K夜與株值的關(guān)系拋，給出了兄標(biāo)準(zhǔn)彎矩給和位移圖左，見背圖專3全[2]交。因此已磨知噴K猶和棋值可碌查到管線前沉降值嘉。仔從圖中可拆以看出，像隨著管土交剛度系數(shù)不K敵的增大，襪管線的最碗大沉降變調(diào)小，但影泉響范圍逐貪漸變大。川當(dāng)賢K厚=頓0暫時，即管伴線無剛度煩，此時管更線沉降與疊土體一致迎。由周式蹄(18玉)詢可以看出饞管線變形滲與土質(zhì)條為件（殿、欠i榨）、管線慨尺寸（趁、債I參）以及管殘線彈性模需量（歉E啊）有關(guān)。野圖啄3諷標(biāo)準(zhǔn)彎矩高和位移久Fig.占3廳Norm叼aliz徐edm長omen謠tan瞎ddi炮spla忘ceme響nt摩3.3.督4臣弱管線理論暴彎矩計算墾公式毛已知舍值，可得宗到管線理南論彎矩計隱算公式為位：(19)遺4達(dá)肥算例分析猜某頂管工織程管道直革徑遺為反1.5儲m貞，頂管軸呆線埋深市為快5別m紹，根據(jù)施例工經(jīng)驗，揚(yáng)假定施工繭引起的蛋土體損失逃百分率丙=玉5潤%暫。在隧道站上方有一宜地下管線嬸，與隧道潮開挖方向脈正交。需勝研究頂管巧施工對地膽下管線的葵影響。翠為便于分逆析規(guī)律，移本文在考疲慮某一因診素影響時涉，假定其多他條件不步變。么4.1豐初土質(zhì)條件型變化駁假定管線眾外圍半徑耐為基0.4鍬m位，其軸線捧深度為地消面以飲下序1.5余m雜，壁她厚宜120痕m臉m石，抗彎剛毫度男EI著=105霸000梢kN裂m窯2柳。下面比鑄較兩種土臭質(zhì)對管線騰的影響。呼4.1.虜1誓繳砂土茂在圓粒砂慈中開挖隧塔道，土體散泊松比炊為聾0.2詞5態(tài)，變形模充量味E寇0畝=143頭20k因P熊a將，重度余為拔18k岸N/m償3準(zhǔn)。地面沉兼降槽寬度很系數(shù)姥按序O式’調(diào)Reil巨l例y韻和裝New弓[15]貧的方法計候算，得沒i博=1.3罩固m技。管線基咐底反力系混數(shù)采用之式肌(2勇)杜計算，并切取擊其規(guī)2淘倍得沿k耀=19.巖536完×10盈3閱kN/俱m被2料，奪=0.4透3孔9幣。洲本文方法肺計算得到懲管線極限馳彎矩曲線谷見威圖辦4計。如圖所合示，隧道宇軸線正上荷方昂(唐x慮=0愁)僚處管線受民到的最大摧極限正彎思矩搭=331弄.38挑kN遙m足；在蘇x球=±4.激2川m肥處管線受示到的最大丸極限負(fù)彎擊矩胞=-12安5.46可kN卷m掀。采勉用輔Vors免ter毅[2]涌提出的標(biāo)際準(zhǔn)彎矩和平位移圖（類見休圖儉3芳），計算螞得到血=0.6植6叨、祝=19.秤91m規(guī)m鉆，兩者位廈移差律為籠10.2懂6m毫m不，由甜式嘗(19位)讓計算得到將管線理論畢彎矩曲線然見凱圖他4痰，最大理籍論彎矩值支為欣112.閣69k勾N絹m慘，要明顯趟小于最大烘極限彎矩移值內(nèi)（立331.染38k飯N雜m云）。平4.1.嘩2汁耳黏土雷在黏土中刊開挖隧道銹，土體泊虹松比冤為藍(lán)0.3峰5綱，變形模大量局E練0懲=308些7.6怕kP豈a飾，重度溉為嚷18k宰N/m申3疊。地面沉待降槽寬度限系數(shù)扎按波O姿’聰Reil英l糧y臘和炭New回[15]屋的方法計顯算，得亮i敢=2.5凈裂m紫。計算得她到巷k鵲=396米2kN療/m管2御、呀=0.2省9散5悠。釋圖吧4躁醉管線沿縱挽向所受的幻彎矩托Fig.汁4Be圓ndin上gmo醋ment暑on恒pipe稈line蔬堵alon摸glo濱ngit泡udin欲ald帝irec拾tion脖表校1儲羊各種方法偷計算結(jié)果豬比較校Tabl干e1唱Comp很aris屢on高of羅calc折ulat腐edre肆sult代s京土質(zhì)講Atte峰wel熔l尼解肅[1]探kN騎m之Vors燦te乳r輔解貧[2]童kN靠m跌王濤解簽[3]掃kN尾m徹本文解靈kN深m東最大極限蘭彎矩潮砂土煩299.噴98林513.介54切151.義96狗331.上38乘誤差骨-9.4樹8豆％詳54.9矩7壇％注-54.柔1皆4銜％甲黏土至68.4曬4帽87.4嗽1噴82.8沒4濁77.7荷5孤誤差岡-11.擔(dān)9甩7緞％宮6.5毯5遵％委12.4腎2第％仇本文方法總計算得到挑管線極限院彎矩見壘圖圖4伍。從圖中申可以看出適，隧道軸佳線正上告方庫(墨x褲=0精)寄處管線受樹到的最大贏極限正彎直矩先=77.湯75k趴N悟m謹(jǐn)；在齡x福=±6.寶7沿m籃處管線受博到的最大牲極限負(fù)彎劫矩竿=-3康2.13軍kN揀m段。采壞用源Vors春ter知[2]賞提出的標(biāo)童準(zhǔn)彎矩和概位移圖（寧見反圖缸3掏），得到星=0.7愚5細(xì)、敏=11.醫(yī)77m駛m策，最大位極移差疏為賽3.92替m柏m喂。本文方姜法計算得歇到管線理拖論彎矩曲豆線見咐圖拘4某，最大理總論彎矩值波為途19.4騰2kN啦m載。聰表衡1殼為本文方失法與其他奉方法的比聽較。由灰表尚1勾可知，對搖于黏潑土涌4忘種方法計貸算得到的銷解非常接粗近，本文避解大蛋于哀Atte副wel廚l妙解，略小詳于灰Vors瞎te榨r民解和王濤鄭解；對于揉砂土急，舅4瞞種方法計同算得到的辜解相差較爆大，分析順原因歌：北(1)粒搖由于王濤否采用的拋是傅Loga三nath肺a穴n長公式，該您公式只適際用于黏土營，不適用曲于砂土輛[5]喂（會使計煩算結(jié)果偏住?。┗?；星(2)畢血由為于穴Atte側(cè)wel捐l零采用地面搞沉降代替喊管線平面綢處的土體頂沉降，因折此計算結(jié)議果會偏小經(jīng)；過(3)欄Vors拔te壟r欠通過離心吹模型試驗數(shù)驗證，認(rèn)凍為其提出扛的方法偏薯保守，計攻算得到的欺是管線極轉(zhuǎn)限彎矩的斧上限解。添因此，以慘上分析表璃明，本文半方法比其找他解法更賊精確，可虎較好的預(yù)壽估管線所好受彎矩，負(fù)且不會低橋估管線所岔受的最大撲彎矩；同數(shù)時即適用容于砂土、卻又適用于凡黏土，具歉有較強(qiáng)的歸實用性。斃由裳圖宣4言可得以下仰結(jié)論膽：件(1)像譽(yù)對于砂土循，最大極肯限負(fù)彎矩翠值離隧道諒軸線的距異離妙>3國i挺，而對于摔黏土碗則喚<3獻(xiàn)i佛，但都接詳近土體沉咸降槽邊緣巨點處突；卸(修2)促頂管軸線菌正上方處冰管線承受瓜最大正彎壁矩，在枕土體沉降舉槽邊緣點織處狡承恭受最大負(fù)員彎矩。當(dāng)歲所受托彎矩或變鉛形超過其滾容許值時酸，留這答3隔處管線位泉置易遭破咱壞。從4.2蹲若管線埋深墻變化朵圖棵5阻么不同埋深繳時管線極巷限彎矩曲沙線圖燃Fig.構(gòu)5特U廈ltim國ate清bend仁ing談mome奔nto亞fpi竹peli奪ne杯wit忘hdi跡ffer婆ent座z促0網(wǎng)其他條件通同打4.1.悄2劉，假定管俯線埋深產(chǎn)懶生變化，唯本文方法宜計算得到野的管線極活限彎矩結(jié)秧果見險圖敢5檢。如圖所點示，隨著姿管線埋深止增大，管統(tǒng)線承受的錫極限彎矩阻變大，管任線埋銷深串1磨m鴉時最大極注限正彎矩曠為晶74.2潛4kN蠢m(xù)吼，埋車深鍬4牙m(xù)拳時增大寒到促111.著04k別N快m堅，幅度吼達(dá)掌49.5肢6至%蠻，最大極報限負(fù)彎矩站也相應(yīng)增此大。但極希限彎矩曲拆線的變形齊規(guī)律及影伏響范圍一販致，管線并埋深只對拍最大極限殿正彎矩和乒最大極限碌負(fù)彎矩附鄙近影響較刪大，對其櫻余部分影調(diào)響非常小儉。對砂土愿的研究結(jié)密果也與上徑面一致。抵4.3僚樸管線材質(zhì)城變化確其他條件你同叫4.1.眉2災(zāi)，假定管敏線外直徑宜均侍為島0.8蔬m委，對不同膨管線材質(zhì)浪進(jìn)行比較職。參考《泡給水排水精設(shè)計手冊儀》螺[1列6份]忠，管線參箏數(shù)見底表奮2君。千表再2羊拐管線參數(shù)沉取值寨Tabl靈e2P擴(kuò)aram抖eter唯sof席pip寄elin樓e誰管線材質(zhì)質(zhì)壁厚解mm牧彈性模盒量炊MPa放抗彎剛度晨kN毯m哥2穿泊松療比粒鋼管菠16流2.06稈×10顫5盯1246腳,300今0.3扮鑄鐵管荒12繩9.0×摩10顯4貞414,畢900吳0.草275域混凝土管嗓60池2.5×發(fā)10上4常480,粒000啦0.17奏PV收C商管微30童2.26插1×10進(jìn)3振24,8鍵71旺0.35損圖揉6攔袋不同材質(zhì)劑時管線極繭限彎矩曲設(shè)線圖攤Fig.震6窩U本ltim不ate頁bend但ing深mome車nto運(yùn)fpi崇peli世ne蛾with悉dif梢fere堵nt聞mate豪rial罪本文方法歌計算得到堂的管線極呈限彎矩結(jié)蒸果見括圖特6執(zhí)。摔如圖所示自，在相同概條件，鋼映管承受的捧極限彎矩陜和影響范仆圍最大最；過PV法C鑰管的極限效彎矩和影塔響范圍最搞??；鑄鐵職管與混凝縱土管承受卻的極限彎逝矩和影響拐范圍非常膝接近。由亦圖茅6浙可以得出足：管線抗逮彎剛度越撕大，承受文的極限彎浸矩和影響左范圍越大史。途現(xiàn)有有限筆元計算方凍法都假定霉不同材質(zhì)草的管線壁耍厚相同媽[4]陳，這與實創(chuàng)際極為不掙符，因此聰會得到管親線彈性模藥量越大、微受力一定淡越大的錯腥誤結(jié)論?？徒ㄗh有限布元模擬必挪須要考慮賺管線壁厚恐問題。粱由扔式研(16漸)嘴計算得到厲鋼管、鑄遣鐵管、混盤凝土管背、閉PV梅C陳管的最大漠拉撒應(yīng)力分別兩為：絹35.6超08M殘Pa披、什30.9仗65M拖Pa例、物7.88動1MP孟a賤、發(fā)6.39尋4MP通a臥，可見管濃線抗彎剛斷度越大，么承受的最狗大拉應(yīng)力渡也越大。鞏由根式巧(17部)紙計算得到財鋼管的最忌大應(yīng)變最孤小沒(瀉1.73膨10泡-4儲)添，袋鑄鐵管與蔑混凝土管霉的最大應(yīng)把變渾(啟分別為譽(yù)3.44校10苗-4仁、籠3.15宅10贊-4插)鐵比較接近繳，甜PV路C果管最大憶(詳2.83骨10斧-3辛)徹。哲4.4定咳管線管徑養(yǎng)變化絨其他條件鈔同算權(quán)例欺4.門3歐，對混凝無土管的不澆同管徑進(jìn)機(jī)行比較。欲參考《給腹水排水設(shè)嘉計手冊》盈，分別取泰混凝土管衫線外直徑附和壁厚為辟：憑0.2帶m怖、麗25m省m弄；伍0.36窗毒m加，掙30m眠m掙，儲0.54眠5責(zé)m腸、偽44m燃m文；磁0.70快2險m蠟、睜51m墾m仍。巧本文方法刷計算得到趁的管線極屆限彎矩結(jié)功果見規(guī)圖瓜7躍。炎如圖所示梨，相同材曬質(zhì)的管線統(tǒng)，管徑越梁大，承受門的極限彎暮矩和影響立范圍也越狹大，鴉最大極限舊負(fù)彎矩出游現(xiàn)位置也宜離軸線越哲遠(yuǎn)。今原因在于波隨著管徑棟增大，管戰(zhàn)線受力面子積急劇增穩(wěn)大，導(dǎo)致側(cè)承受的總彈荷載增大錢。甚圖北7浪胳不同管徑摧混凝土管您線極限彎歷矩曲線圖腎Fig.解7靠U蠅ltim命ate繩bend處ing里mome怨nto末fco勻ncre微tep映ipel板ine獨wit先hdi稿ffer游ent愈d旅5少鬧結(jié)聾港袖語孝(1)悔花本文通過愁對管線受摟力機(jī)理的四分析，提痛出極限彎傻矩和理論勉彎矩的區(qū)僚別?；谧嗤ò灿媒鑀ec泥k陸公式，提商出管線極橡限彎矩、遇理論彎矩益以及管線陳變形的計垃算方法。閥該方法適璃用于各種才土質(zhì)，可役以較好的纖預(yù)估管線極所受的彎功矩，且不買會低估管墊線所受的蚊最大彎矩摧。引起擴(kuò)地下管線牽產(chǎn)生破壞木的原因較塌多，本文慌只考慮了行管線受彎對矩作用的股情況，可胖作進(jìn)一步射研究。阻(2)吧聯(lián)算例分析舍表明，相線同條件下曲：管線埋連深越大，青管線承受旗的彎矩也娛越大，埋趴深對最大腐正彎矩和緞最大負(fù)彎透矩位置附費近處的管包線影響較走大，但對擔(dān)其余部位粗影響較小級；譯管線抗彎寺剛度越大圾，管線承郊受的極限駝彎矩、影翁響范圍、終最大拉應(yīng)燦力也越大勒；餃管線管徑拍越大，管覽線承受的病彎矩也越留大。睜(3)椒喚修必正共Mai誼r胡公式壟[17]躬也可用于辱計算管線脅的受力，賠計算結(jié)果牛表明：修敢正繁Mai邀r飛公式計算公結(jié)果與本玻文方法計昨算結(jié)果非莊常接近，袖略大于本萄文方法。階參汽父考側(cè)耽文粉翻獻(xiàn)椅Att央e戴well捆,P.裹B.,定Yea晨tes,暫J.蘿&Sel融by,陵A.R勤..S善oil并move稼ment纏sin雪duce尖dby煙tun崖neli默nga蛙ndt借heir悉eff神ects齡on持pipe冰line蒙san脊dst濁ruct文ures葬.Lo裙ndon統(tǒng):Bl恢acki圓e&傲Son睡Ltd.倦,19文86.柏T.E羽.B.挑Vor巖ster栽,As纖saf語Klar專,Ke猴nich火iSo脂ga,經(jīng)eta藏l.E廊stim盞atin換gth焦eef敗fect衛(wèi)sof洞tun粗neli醒ngo演nex天isti哄ngp節(jié)ipel趟ines結(jié)[J].彼酸Jour義nal彼ofG恐eote桶chni孕cal猜and薯Geoe棗nvir抖onme鈔ntal姐Eng燭inee互ring期,20姨05,前131(蠟11):摩139撿9布－觸1410乘.竟王挨濤民,泉獸魏尸綱昆,叢稻徐日懼慶塵.嶄所隧道開挖份對鄰近地店下管線的閣影響預(yù)測蒜分覽析意[J].靜孔巖土力滋學(xué)灑,20火06,摸27鄉(xiāng)(已增械刊醒):4慮8炊3盆－泛486.仙WANG塘Tao雹,WE枯IGa冠ng,鳥XUR霉i-qi翠ng.齒Pred畝icti干onf杰ori嗓nflu座ence浩of敗tunn換elin舊gon什adj勿acen愧tpi崖peli痕nes[燭J].發(fā)Rock搭and折Soi冊lMe所chan有ics犁,20陡06,錘27(S屬upp.越):4秧8木3茫－餅486.屋畢繼紅，竊劉偉，江膛志過峰靠.宵跪隧道開挖毒對地下管梯線的影響總分猶析暫[J].乞購巖土力旱學(xué)披,20添06,消27(8繩):1恥31袖7犧－急132驗1.核BIJ桂i-ho它ng,艦LIU脈Wei,抱JIA喇NGZ蘆hi-f以eng.額Ana鏟lysi稻sof塑eff遠(yuǎn)ects恭of讓tunn單ele孤xcav剝atio驕non岔und高ergr匆ound眉pip廉elin于e[J]哭.嚷Rock波and參Soi濟(jì)lMe延chan候ics路,20蔥06,悄27(8抖):1幼31光7毒－棒132珍1.辯魏趕綱旦.孕籠盾構(gòu)法隧袋道統(tǒng)一土越體移動?？有偷慕ㄖ哿⒈蝃J].拼憐巖土工程豆學(xué)鎮(zhèn)報引,20嗓07,五29(4希):5蹦5奶4爺－協(xié)559.裙WEI煌Gang降.Es讀tabl狹ishm回ent已ofu盾nifo燥rmg靜roun輩dmo怠veme撿ntm書odel曲for閥shi君eld鴿tunn熔els[剛J].盛Chin申ese匠Jour終nal壘ofG魚eote軌chni勿cal蝕Engi掙neer鄰ing怎,20床07,她29(4閉):5刮5素4挖－寬559.罪魏穗綱止,凡藥陳春咐來襲,停般余劍動英志.仍吸頂管施工端引起的土僅體垂直變話形計算方往法研少究荷[J].燦進(jìn)巖土力尊學(xué)區(qū),20賴07,豪28(3潛):6摩1背9蔥－繡624.尋WEI侍Gang錯,CH叫ENC譜hun-茶lai,焦YU莊Jian都-yin乏g.S暢tudy晶on礦calc床ulat青ing槽meth仁ods曾ofs顆oil怨vert錢ical超def巴orma文tion船ind娘uced乳by哀pipe逝jac禮king桌con掃stru踏ctio抬n[J]劍.軟Roc漸kan日dSo序ilM唇echa苦nics蛋,20戰(zhàn)07,侍28(3夫):6辰1醫(yī)9?。u624.趨A.P任.S.藏Sel芹vadu少ra掌i攀著革.調(diào)堡土與基礎(chǔ)剛互相作用雪的彈性分紐析額[M].饒駱北射京的:附錯中國鐵道珍出版簡社保,19牙84.嘆魏白綱秒,椅干吳華五君愚,痕脹陳春冶來葵.浪漫頂管施工拳中土體損伐失引起的享沉降預(yù)內(nèi)測之[J].換都巖土力控學(xué)朵,20病07,毫28(2裹):3票5廢9測－屋363.橡WEI艘Gang伸,WU率Hua稅-jun勝,CH歌ENC預(yù)hun-剃lai.鉆Pre軟dict叼ion祝ofs步ettl吸emen桶tin供duce害dby箏gro所und蛾loss級dur鹽ing印pipe因jac滑king斗con留stru幅ctio撿n[J]耳.航Rock景and跨Soi羨lMe蘿chan繼ics嫌,20轟07,舅28(2絲):構(gòu)35父9顏－構(gòu)363.憂Atte喉well嚷PB促.Gr裳ound誓mov距emen輩tsc盼ause崗dby賄tun游neli注ngi無nso祝il[A笨].C耳onfe介renc庭eon凍Lar鏟geG其roun栗dMo突veme燃nts染and據(jù)Stru可ctur族es[C柿].,竄Card夜iff,呈Lon滴don:秀Pen型tech回Pre陰ss,巷1978婆,81必2栗―泄948.哈韓秩煊斯,嶺趣李蹈寧逗,J.雁R.泄Stan炮ding李.Pe腥c貫k厲公式在我淺國隧道施芳工地面變道形預(yù)測中跳的適用性占分帖析錄[J].況買巖土力擴(kuò)學(xué)玻,20次07,折28(1著):2壞3讓―曲28.鐘HAN巨Xuan破,LI戚Nin罷g,J登amie勢RS枝TAND葵ING.濾An仿adap欠tabi顆lity宴stu納dyo牛fGa挽ussi跟ane量quat翅ion輪appl石ied李top勞redi主ctin屆ggr雪ound債set戶tlem摧ents絕ind降uced將by掀tunn跳elin暮gin店Chi愈na[J關(guān)].怠Rock馳and滿Soi永lMe染chan靜ics昆,20努07,眾28(1蠶):2升3惑―語28.斗Lee輔KM,意Row望eR牲K,L每oK校Y.S歡ubsi癥denc單eow焦ing攝tot究unne偏ling臣I:宰Esti位mati牽ngt繩heg走app賊aram易eter奉[J].忍維Cana筍dian既Geo見tech