隧道下穿角度对既有管线的影响研究

摘要

采用三维有限元数值分析，结合某工程隧道下穿既有管线案例，研究不同下穿角度对地层及既有管线的沉降变形影响。研究分析表明，隧道仰拱处均发生明显隆起，地层竖向沉降较大处主要集中在隧道拱部上方，且不同夹角对隧道开挖引起的地层竖向变形范围和沉降数值影响不大；随着施工阶段的进行，管线沉降逐渐变大，最大沉降位置发生在隧道正上方，随着隧道与既有管线夹角的增大，管线两侧沉降变形的不对称性逐渐减弱，当两者夹角为90°,即两者完全正交时，两侧沉降变形完全对称；隧道不同下穿角度对距离隧道相同水平距离位置处的沉降变形影响基本可以忽略，且从两侧向中间呈现先缓慢沉降、后快速沉降的变形规律，但管线沿自身方向同一位置处的沉降变形随着二者夹角的减小而增大，既有管线整体沉降变形增大。

关键词

隧道工程 / 有限元分析 / 城市管线 / 下穿隧道