浅埋暗挖隧道施工对管线沉降影响的数值模拟分析

"浅埋暗挖隧道施工引起管线沉降的数值模拟研究" 本文主要探讨了在浅埋暗挖隧道建设过程中，如何通过数值模拟技术来预测和控制由于隧道开挖导致的管线沉降问题。作者团队包括于广明、肖大健、高丽艳、吴艳霞和康寅，他们利用Midas GTS软件进行了一项具体的案例研究，旨在分析隧道施工对地下管线的影响机理，以及制定相应的防护策略，以确保管线的安全。 隧道开挖是一个复杂的过程，它会扰动上方的土层，打破其原有的应力平衡状态。随着隧道周围及上方土层的应力重新分布，土层会发生位移，这种位移进而影响到敷设在其下方的管线。当土体位移过大时，可能导致管线变形超过允许的极限，从而引发管线破坏，对供水、供电等城市基础设施造成严重威胁。 于广明等人选取了一个具体的浅埋暗挖隧道下穿自来水管线的实例，通过Midas GTS软件进行了数值模拟。该软件是一款先进的地基与隧道工程的有限元分析工具，能精确模拟土体的行为和结构响应。通过模拟，他们能够详细分析隧道开挖过程中的土体位移、应力变化以及管线的沉降情况，揭示了管线沉降的发展规律。 在分析过程中，研究团队深入探讨了沉降机理，包括土体的剪切、压缩和松弛等现象，以及这些现象如何影响管线的稳定性。同时，他们也提出了控制标准和应对措施，如预加固土体、采用分步开挖法、设置临时支撑等方法，以减少开挖对管线的不利影响。 关键词涵盖了隧道开挖、管线沉降、沉降机理、控制标准和控制措施，这些是本研究的核心内容。文章的中图分类号表明，它属于隧道与地下工程技术领域的研究。 这项研究为解决浅埋暗挖隧道施工中的管线保护问题提供了科学依据和技术手段，对于保障城市基础设施的安全运行具有重要意义。通过数值模拟技术，不仅可以预测可能出现的沉降问题，还能提前采取有效措施，降低因隧道施工引起的管线损坏风险。