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耐磨管道盾构管廊试验结果与技术分析

时间:2015-12-01 10:15 作者:未知 点击:

     耐磨管道盾构管廊具有快速、安全、可靠及环保等特点而广泛运用于水下隧道的修筑。然而,在盾构隧道穿越强震区水下液化段过程中,稍有不慎,即易造成涌水、涌砂等。现行相关设计规范也未对隧道液化区段施工措施给出明确的规定…,因此开展强震区水下盾构管廊砂土液化区穿越技术研究具有十分重要的工程意义。
 
 
★地震荷载的选取
 
    对土体一结构相互作用体系进行地震动力分析时,需要有场地基岩的地震加速度时程曲线作为动力计算的地震动输入。采用已经现场实测的两个地震波:EICentro波和汶川地震作为地震动输入。耐磨管道在施加地震波之前用地震波处理软件SeismoSignal对地震波进行滤波和基线校正。即通过SeismoSignal软件滤去5Hz以上的高频波和通过在原始加速度时程上增加一个低频率的波形(多项式或周期函数),使最终的速度和位移均为0。
 
 
★计算工况
 
    计算中地层加固通过提高耐磨管道加固区土层的强度和模量,降低土层的渗透性来模拟,分别考虑地层加固范围为3m和6m以及加固区土层强度、模量提高1倍和4倍等多种加固方案,具体如下:
 
①方案1:加固范围为3m,加固区土层强度、模量提高1倍;
②方案2:加固范围为3m,加固区土层强度、模量提高4倍;
③方案3:加固范围为6m,加固区土层强度、模量提高1倍;
④方案4:加固范围为6in,加固区土层强度、模量提高4倍。加固后的计算网格,左盾构管片单元的节点编号和单元编号
 
 
 
★加固对结构变形的影响
 
    不同地层加固方案下耐磨管道竖向相对位移(拱顶、拱底间)和水平相对位移,以下是几种比较常见的:
 
①地层加固处理对减小衬砌结构的变形也具有十分明显的效果。地层加固范围越大、强度参数提高倍数越高,衬砌结构的变形越小;
②当地基强度参数提高1倍,加固范围为3m时,衬砌结构拱顶、拱底的竖向相对位移和左、右侧环的水平相对位移的降幅分别达到63.8%和54.3%;加固范围为6m时,降幅分别达到76.7%和85.8%;
③当地基强度参数提高4倍,加固范围为3m时,衬砌结构拱顶、拱底的竖向相对位移和左、右侧环的水平相对位移的降幅分别达到76.7%和84.6%;加固范围为6m时,降幅分别达到79.4%和91.8%;
④经过上述4种加固方案中的任一种,均可使盾构管片的变形满足要求。
 
 
    对耐磨管道盾构管廊的研究可发现,即能达到安全与经济的平衡,保障水下盾构管廊穿越砂土液化区的安全。也为类似工程提供很好的参考和借鉴。
 

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