盾构下穿引起上覆管线变形的简化计算方法

摘要

盾构开挖易引起上覆地表沉降变形，进一步会引起上覆既有管线的受力变形响应.基于此，提出了一种盾构开挖引起上覆管线变形的简化计算方法 .首先采用Loganathan公式获得既有管线在盾构下穿影响下的附加应力，进一步将管线简化成无限长梁放置在Pasternak地基上，引入无限远端侧向土体位移对既有管线的影响，采用力学平衡法获得管线竖向受力变形控制方程，通过有限差分法获得管线变形及其内力数值解析.案例分析表明：与退化解析对比，该方法计算结果更贴近既有文献工程实测数据，验证了其可靠性.进一步参数研究表明：增大隧道与管线的竖向净距会引起既有管线受力变形的非线性减小；管线变形及其内力会随着地层损失率增大而线性增大；管线抗弯刚度的增大会引起管线变形减小，但会大幅增加管线弯矩.

关键词

管-土相互作用 / Pasternak地基 / 侧向土体影响 / 简化计算方法

基金资助

国家重点研发计划资助项目（2023YFC30094008）; 国家自然科学基金资助项目（U1934208,52238009,52008373,51878276）; 国家杰出青年科学基金资助项目（51725802）; 江西省自然科学基金资助项目（20223BBG71018）; 浙江大学平衡建筑研究中心配套资金资助项目（20203512-10C）; 南昌轨道交通集团科研项目（2019HGKYB002）