盾构法施工中地下管线沉降监测与数值模拟分析
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摘 要 在进行地铁施工时常常会对地下的管线造成相关影响，用盾构法进行施工引起地下管线沉降规律及现场监测数据进行相关分析，检测盾构施工对地下管线变形的影响。本文根据盾构法施工，地下管线沉降监测与数值模拟进行了相关分析与探讨，希望能够对地下施工工程提供相关帮助。
关键词 盾构法 地下管线 检测 数据模拟
中图分类号：TU17 文献标识码：A
0引言
城市地下遍布各种管道，在进行施工时会对地层产生相关影响，从而引起管道变形等问题，不仅会影响整体工程的进度，还会对城市的生活造成相关影响。研究盾构法施工对地下管线的沉降影响，能够有效的对施工现场进行监测管理，防止管线过量的沉降，保证施工的安全。
1盾构法施工
盾构法是一种全面机械化的施工方式，运用盾构机在地下进行推进，通过盾构的外壳和管片承担支撑的作用，防止在施工过程当中发生隧道坍塌的现象，前端用切削装置，对土体进行挖掘，通过机械将土运出洞外，然后依靠千斤顶在后部进行加压顶进，然后将预制的混凝土管片进行拼装，以此来完成对于隧道结构的施工。盾构机械在施工的过程当中能够对，整体起到支撑的作用，也能够作为施工工具进行隧道的开掘。盾构施工法与普通的施工方式相比出土量较少，并且整体的工作效率较高，施工的工期短，在施工期间对于交通方面的影响较小，所以盾构法在地铁的施工建设当中得到了广泛的运用。成渝城市地下含有大量密集的管线，所以进行地下隧道施工的过程当中，由于对土层的开采破坏等会造成许多地下管线的变形，一旦这些地下管线变形超出一定的范围，将会影响管线的安全，会对地下环境造成很大的影响，而管线的变形也会给城市生活带来不便，在施工当中也会对隧道产生巨大的影响。所以运用盾构法对地下隧道进行施工时，要对地下管线的变形进行分析，充分的考虑运用盾构法进行施工，对地下管线造成的影响，通过，先进的科学技术软件对地下岩土层进行分析，模拟地下的开采情况，结合现场数据进行监测分析，引起地下管线沉降的原因。
2管线变形的因素及施工操作
盾构法进行施工时会对地层造成破坏引起地层沉降，从造成地下管线发生变形现象。在进行施工前，要对地下管线的环境进行实地的勘测与调查，确切的了解地下管线的不同种类，深度以及铺设年份、完好程度等信息，设置好相关检测点要对地下管线的沉降现象进行紧密的观测，一旦发现沉降量超出标准要及时的对地下管线进行操作，防止地下管线过量沉降。在施工当中，盾构穿过地下管线时，要严格的按照相关操作标准控制施工过程当中的挖掘进度以及速度，对出土量要进行严格的把控。采用先进的科学技术，运用信息化进行施工，根据现场环境及时地调整施工参数。
3数据检测
施工时要对整体工程的概况有所了解，对于施工区间隧道的具体数值参数，地层的沉积层物质要进行详细的了解。进行合理的监测管理，主要掌握盾构掘进面与管线前后40米范围内管线的变化情况，要合理的布设沉降监测点。通过监测点的数据信息，对管线的沉降变化进行分析，可以看出，在盾构刀盘到达管线钱先是龙起变形，然后当盾构刀盘通过管线逐渐增加沉降量，在盾构刀盘通过时，沉降量会达到最大值，然后逐渐变为平稳。一旦盾构机超开挖，就要及时地对管线进行注浆操作，避免管线过量的沉降。
4有限元计算模型
根据Peck沉降槽宽度估算公式，结合具体的施工现场土地條件，来对模型的横断面进行估算，通过无线缘法时，模型能够更加符合具体的实际施工条件，然后进行相关模拟计算。运用ABAQUS对施工工程进行模拟分析，通过相关计算模拟施工过程当中的相关数值，对数值模拟的结果进行相关分析，然后将具体的监测数值与模拟数值进行对比，尽量减少相关数值的差距，就可以通过建立的有限元模型来模拟盾构施工过程当中，对地下管线的影响，通过相关数值的计算，能够对管线变形进行相关预测，从而在施工过程当中及时的进行调整。在管线允许变形的范围内进行安全的施工，通过模拟数值有效的反应地下管线变形的规律，运用三维数值模拟整体施工的过程追踪地层进行沉降的规律，ABAQUS建立三维动有限元模型能够较好的，模拟在地下隧道挖掘过程当中产生的变形及应力。通过相关数值的模拟，能够为盾构机，在施工过程当中，对地下管线的沉降数值进行模拟，使地下施工能够在允许的范围内安全的运行。
5结语
通过盾构法对地下隧道进行开掘，会对地下管线造成影响，根据现场监测的数值，运用有限元计算模型对地下施工过程进行模拟计算，将地下施工过程当中的受力情况进行模拟，通过对比实际勘测数值，减少模拟数据的差值，对地下管线的变形情况进行预测，为预防地下管线由于施工而造成的沉降提供相关帮助。
参考文献
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