盖挖逆作法与大开挖法施工对地下管线影响对比分析.docVIP

盖挖逆作法与大开挖法施工对地下管线影响对比分析 　　摘要：通过对盖挖逆作法施工对地下管线影响和对大开挖法施工对地下管线影响分析，从管线水平和竖向位移进行了对比分析，为实际工程中选择施工方法时提供数据参考。 　　关键词：地下管线；基坑开挖；水平位移；竖向位移 　　中图分类号：TV551文献标识码： A 　　 　　1盖挖逆作法施工对地下管线的影响 　　本工程拟建地点位于某市M大街地下位置，主体总长约为 804m，主体宽为 19.6m 　　与 20.0m，总建筑面积约为 17500m2。两条供水管线位于工程南侧，距离工程主体分别为 4m 和 7m。工程基坑距离南侧供水管线很近，根据建设单位提供的资料，该供水管线为引水工程的重要管线，这就需要详细研究与分析基坑开挖对其的影响，并在实践中保证基坑开挖不会破坏该供水管线。 　　分析基坑南侧的 2 根管线在盖挖逆作地下街各个施工步序下水平位移的变化情况，由于地下管线与基坑边缘的位置关系为平行关系，故只需取管线截面分析不同节点水平位移即可，本文取管线截面上下左右四点的位移情况进行分析。为了便于分析，该处分析管材取排水 T 型接口球墨铸铁管。 　　对模型数据进行提取，整理位移曲线如图1： 　　 　　（a）1 号管线水平位移曲线(b)2 号管线水平位移曲线 　　图 1盖挖逆作法管线水平位移曲线 　　 　　综合整个施工过程来看，两根管线的水平位移达到最大值时均为覆土开挖之后，顶板施工之前这个阶段。 　　2大开挖法施工对地下管线的影响 　　2.1 大开挖地下结构施工步序 　　为了直观的表述大开挖施工过程，现将建模过程中各个施工工况说明： 　　工况 1：初始应力场模拟阶段；工况 2：支护桩施工；工况 3：开挖覆土2m 厚；工况 4：开挖土体部分 1；工况 5 ：开挖土体部分 2；工况 6 ： 开挖土体部分 3；工况 7 ： 开挖土体部分 4；工况 8：开挖土体部分 5；工况 9：施工底板；工况 10：施工侧墙和柱子；工况 11：施工顶板；工况 12 ：覆土回填，恢复路面。 　　大开挖施工过程开挖土方量大，对地层土体扰动作用明显，导致基坑变形值相对较大，坑底隆起变形凸出，现对在大开挖施工地下街情况???，考虑施工过程对邻近管线的影响。 　　2.2管线的水平位移分析 　　 　　(a)1 号管线水平位移曲线(b)2 号管线水平位移曲线 　　图2 大开挖法管线水平位移分析 　　 　　通过对图 2的观察发现，大开挖施工各个工序对靠近基坑一侧的 1 号管线水平位移影响略大于远端的 2 号管线，但差别不大，1 号管线最大沉降位移为 19mm，2 号管线最大沉降位移为 17mm，沉降差为 2mm，随着施工步序的进行，位移曲线变化率大，覆土开挖阶段管线沉降位移明显，在此工况竖向沉降位移骤降 5mm，伴随着坑内土体的分层开挖，管线继续下沉，此过程也是对土体扰动最为厉害的阶段，土体卸荷作用明显，大大改变原有土体的应力场，由于管土的相互作用力，管线沉降达到了最大值 19mm，接下来的工况进行底板、顶板施工，加大了基坑水平支撑力，增加了其水平刚度，柱子、侧墙的施工，增加了基坑竖向的整体刚度，引起管线位移回弹，最后进行的覆土回填使得管线水平位移差值大大减小，对比 4 个控制点位移的情况来看，管线最大位移点发生在较近基坑方向的 B 处，最小发生在远端的 D 处，但是差值很小，1 号和 2 号管线对比来看，水平位移变化情况一致，1 号管线最大位移比2 号管线大 2mm，整体来看，大开挖施工对管线水平位移差值影响较大，从 0到 19mm，影响比较明显。 　　2.3管线的竖向位移分析 　　大开挖过程由于坑内土体短时间内集中被挖出，导致坑底卸荷作用明显，管线隆起变形变化突然而且变形较大，这也正是由于大开挖土体卸载使得基坑隆起变形过大的原因。覆土开挖过程是施工开始段管线竖向位移斜率最大的时候，1 号管线竖向隆起位移在第三工况进行结束时已达到 8mm，基坑远端的 2 号管线竖向位移此时也达到了 4mm 左右，随着挖土的进行隆起位移继续增大，在第八工况结束，即坑内土体开挖完毕时，隆起位移达到峰值，1 号管线最大位移达到了 20mm，2 号管线竖向位移达到10mm，坑内土体开挖完毕进行地下结构部分的施工过程，坑底由于竖向和水平构件刚度的增加，隆起位移也逐渐减小，直到覆土回填完毕，坑内土体新的应力场形成，坑底的隆起值趋近于零，管线的竖向位移发生了稳定的沉降量，1号管线沉降量为 4mm，2 号管线为 2mm 左右，由上述分析可知，大开挖施工过程对 1,2 号管线水平位移的影响差值不大，但是对其竖向位移的影响差值明显，1 号管线的最大竖向位移大致为 2 号管线最大书上位移的两倍，由此可见，大开挖施工