非开挖与明挖柔性管上土压力与变形对比分析

• 作者: 刘天乐 吴晶晶 宗尼罗 张绍和 曹函 蒋国盛 郑明明 韦猛
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 非开挖法 明挖法 PVC柔性管 土压力 变形 物性参数 地下水位
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 地质工程? 土木工程
• 页码范围: 3335-3343
• 页数: 9页
• 分类号: U173.1
• 字数: 5166字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2017.12.026

摘要

利用PLAXIS 2D数值模拟软件,通过对实际案例的模拟计算验证软件的可靠性与精确性,并针对4种典型地层、不同地下水条件、2种施工方法,揭示明挖与非开挖管线上所受压力与变形的区别及成因,确定管线上压力与变形主要影响因素和作用机理.研究结果表明:管在变形的过程中周围土体对管产生土侧压力,致使PVC柔性管上的最大压力一般出现在管线两侧水平直径处.明挖法施工对土体的扰动范围远大于非开挖法的扰动范围,导致明挖管线上最大压力与变形量远比非开挖管线的大,其中明挖管线上最大压力是非开挖管线的2.6～11.65倍,变形量是非开挖管线的3.96～11.95倍.土体密度是影响明挖法管线上压力与变形的最主要因素,同时,内聚力和泊松比是影响非开挖管线上压力和变形的最主要因素.软黏土地层水位从-2.5 m升高到5.5 m的过程中,由于孔隙压力增大,有效应力减小,明挖管线上的最大压力与变形分别增加18.74％和13.38％,而非开挖管线上最大压力与变形则分别增加615.09％和311.11％,因此,水位的升高对非开挖管线的影响远比对明挖管线的影响大.