深基坑开挖对邻近地下管线影响数值分析

【目的】为明确深基坑开挖对邻近地下管线位移变化的影响。【方法】依托南昌四号线某深基坑工程,采用FLAC 3D软件对基坑动态施工全过程进行模拟,分析内支撑条件下不同管材、管径、埋深、埋距对管线位移的影响,并利用现场变形监测数据进行对比验证。【结果】研究结果表明,内支撑在基坑施工过程中对邻近管线的位移起到良好的限制作用。基坑开挖过程中,管材和管径的变化主要影响管线的沉降。【结论】不同类型管材刚度不同,刚度越大,管线抵抗土体变形能力越强。管线的沉降变化量与管径变化量呈负相关。管线的埋深对管线的水平位移影响显著,管线的水平位移随埋深增加呈现先增大后减小的非线性变化,并在管线埋深接近1/2基坑设计深度时达到最大。在遵循单一变量的原则下,埋距不同的管线在位移影响范围上存在差异,相较于管线沉降,基坑开挖对邻近管线的水平位移影响范围更大。

综合物探方法在浙江软土地区城市深埋管线探测中的案例剖析与方法研究

随着非开挖技术的广泛应用,使得城市深埋管线的精细化探测难题尤为突出。特别是在软土、地下水丰富的城区,传统的地面管线探测技术在探测深埋管线时本身存在的抗干扰能力弱、信噪比低、探测深度不足等问题进一步放大,往往无法取得良好的探测效果。笔者以井中磁梯度法、跨孔电阻率CT法、跨孔声波透射法等井中物探方法为主、常规的地面物探技术为辅,在浙江软土地区开展了大量的、不同类型的深埋管线探测研究工作,取得了一些认识:(1)井中磁梯度法和跨孔超声波法,均能准确识别出深埋管线的平面位置及埋深,精度可达几厘米;(2)井中磁梯度法仅对深埋的磁性金属管线有效;(3)跨孔声波透射法能适应各种材质的深埋管线,但对跨孔距离有一定要求,一般在软土地区要孔间距小于8 m效果更佳;(4)跨孔电阻率CT法对孔间距要求相对较低,但是该方法存在体积效应问题,电阻率异常往往大于目标体本身,探测分辨率相对较低。考虑到城市浅表地区为人类扰动层,各种干扰较多,为了消除物探技术的多解性,建议条件允许的情况下,采用两种以上的井中物探技术进行探测、互相验证,可得到更可靠、更精细的探测效果。

部分支护基坑受机械碾压对埋地管道的影响评估

某新建天然气管道与在役燃气管道相遇,由于作业空间受限和施工条件复杂,在采取基坑支护等必要防护措施时,为保证在役地下管道的安全,有必要开展专项安全评估,为设计、施工方案和管道保护方案提供决策指导。根据施工方案,采用MIDAS GTS NX岩土有限元分析软件,建立基坑与在役燃气管道有限元模型,模拟吊管机荷载对基坑的位移结果和在役管道的应力状态。结果表明,吊管机荷载施加后,管道应力接近许用应力,基坑位移超出监测预警值,最终建议施工单位修改施工方案,加强在役燃气管道保护措施。

深埋大直径管线原位保护工况下地下连续墙施工技术

针对城市核心区域地下工程施工过程中管线迁改制约施工难题,创新出一种深埋大直径管线原位保护工况下地下连续墙施工技术,并在南京惠民大道综合改造工程中成功应用。文章以应用案例为依托,重点对导墙工艺改进、成槽机改造、成槽工艺创新及钢筋笼吊装措施进行介绍,为类似工程提供参考。

大口径深埋管线监测方法及数据分析

在施工监测中,经常会遇到一些超埋深、大口径的地下管线,如原水管、高压燃气管、合流污水管等,因其性质特殊,其重要性不言而喻,均属于施工中的重大风险源;但又因其埋深较大,造成大部分直接监测点无法布设,故需采取一些间接监测点进行监测,如土体深层水平位移、土体分层竖向位移、孔隙水压力等。监测点布设在管线附近的土体内,通过监测土体的扰动变形可以对管线的位移量提前做出预判,起到信息化指导施工的作用,确保监测对象的运营安全。

探地雷达在深埋管道探测中的应用

本文介绍了探地雷达进行深埋管道探测的基本原理。使用Ultra pulseEKKO PRO大深度探地雷达,在广东省汕头市、肇庆市等地进行了深埋供水管道和暗渠探测,以及在珠江上开展了某跨江江底供水管道探测。通过分析解译探地雷达剖面图谱,确定了埋深大于10 m的地下大口径管道及暗渠的位置,能够作为后期钻探施工的重要参考资料;在水深7 m左右的江面上进行雷达探测,江底供水管道在雷达剖面上有明显的双曲线反射波形,结合RTK提供的坐标、高程数据,较精准地确定了江底供水管道的空间位置信息,为桥梁上下航道加设防撞墩设施等工程的施工提供了准确的基础资料。

基于回线源地-井瞬变电磁法和磁梯度法的非开挖深埋燃气管道精确定位应用研究

管道非开挖技术现已被广泛地应用于城市基础设施建设之中,但设计资料缺失、管理不善等原因致使无法对原有管线进行定位,增加了第三方施工对其造成破坏的可能。非开挖管线埋深大、地质条件复杂,使得常规管线定位技术如管线探测仪、探地雷达法、地震面波法及高密度电法等,极难实现对其精细定位。针对该问题,本文提出一种通过综合应用回线源地-井瞬变电磁法及磁梯度法实现深部管线精细探测的方法,并将其应用于天津地区某深埋燃气管线探测工程之中;通过识别数据曲线的“单峰”顶点特征,最终确定目标管线实测水平位置与设计水平位置偏移约2 m,中心埋深高程为标高-14.37 m(测量极差0.1 m)。实践表明,该方法的提出对提升非开挖深埋铁磁性管道探测效率、减小探测误差具有指导意义。

软土地区紧邻大直径深埋雨水管基坑工程实践

城市建设过程中,大量管线埋入地下,部分大直径管道甚至埋深5 m~10 m。临近大直径管道的基坑工程开挖过程中,必然会对周围管道产生影响。深埋管道一般重要性高,一旦损坏难以维修,社会影响大。南京麒麟科创园3-3地块项目基坑开挖深度最大19.15 m,场地内软土最厚约16.00 m,南侧地下室外墙外3.50 m处存在一条埋深6.80 m、直径为2 000 mm的雨水管,设计施工难度极大。通过多种方案计算分析,对基坑支护设计中的技术难点逐一解决,为类似基坑工程提供了借鉴。

基于孔洞应力解析逼近解的深埋管道围岩稳定性分析

地下深埋管道在不同工作状态下的安全和稳定性一直受到工程技术人员的关注。应用平面孔洞应力解析逼近解理论,对3种不同工作压力下某深埋管道围岩应力和稳定性进行计算分析。计算结果表明,最大内压下洞室顶部和底部的大主应力小,侧壁应力大,角点处出现应力集中;塑性区的范围主要出现在洞室顶部和底部附近区域,且上下对称,明显形成压力拱。不同压力下,洞室顶部和底部应力随内压的增大而增大,而侧壁应力随之逐渐分布均匀;塑性区主要出现在洞室拱顶和底板区域,塑性区范围随压力增大而增大。计算结果为深埋管道围岩稳定性分析提供新的计算途径,为不同工作状态下管道的安全性提供理论支撑。

无人机SLAM技术在大管径深埋管道探测中的应用研究

市政工程建设中,准确查明工程范围内的各类地下管线,是工程实施的必要先决条件。目前,针对地下浅埋管线、通信等有空孔的小管径深埋非开挖管线,已有一套非常完善的探测方法,但对于大管径深埋管道,尤其是曲线顶管的排水箱涵,一直缺乏有效的物探手段。本文将无人机激光雷达SLAM技术应用于深埋排水管涵的探测中,通过对实际案例的应用分析,认为无人机SLAM技术在满足飞行条件的情况下能较好适用于大管径深埋管线的探测工作,且探测精度较高,为该类管线的探测提供了新思路。

软土地基深基坑周围地下管线保护措施的数值模拟

建立了同时考虑基坑围护结构、土体与地下管线变形耦合作用的三维有限元分析模型 ,对地下管线保护措施的几种方法进行了数值分析 ,得出了对设计、施工有一定指导意义的结论。

相邻深基坑开挖对地下管线影响因素的分析

采用三维有限元模型,从管线的位移场入手,对相邻深基坑开挖对周围管线影响的因素进行模拟和分析,重点从开挖步骤、管线埋深、管线距两相邻基坑的远近、管线材质、下卧层和管线与周围土体的模量比等六个方面进行分析,以管线的水平和竖向位移来检验六个因素对管线影响的大小并与工程实例进行对比分析。研究成果为设计、施工提供了一定的依据和参考。

隧道竖井施工对地下管线影响的数值模拟

研究目的:研究武汉长江隧道施工对地下管线的影响,对于确保工程的安全实施至关重要。建立江北竖井地下连续墙、土体与地下管线变形耦合作用的三维有限元分析模型,分析不同开挖步骤、不同管材、不同地下管线埋深、离基坑的不同距离、不同管径、壁厚对地下管线位移的影响。研究结论:以武汉长江隧道江北竖井施工为例,通过建立计算模型和对不同开挖步骤、不同管材、不同管径、不同地下管线埋深、离基坑不同距离的分析,管线位移随开挖深度增加而增大,头两步开挖对管线位移的影响起决定性作用,在前二步开挖时要严密监测施工对管线的影响;由于受到地下连续墙的抑制作用,地下管线存在着端部效应问题,离基坑越近,其端部效应越明显,端部效应改变了管线的位移形态;管线外径和壁厚对其位移的影响不显著;多种管线并存时,其相互影响不显著。

特深地下管线的电磁场特征分析及探测研究

研究了管线的一系列电磁场特征，介绍了特深管线探测应用状况，通过实例分析了从1m到21m了不同埋深直线电流度强电流3～21m情况下的电磁场Hx、Hx、△Hx的归一化异常的分布特征，提出了对特深管线探测的对策，即频率、电流、远端接地等提高信噪比的技术对策，提出了确定地下金属管线平面位置、埋深的方法，利用水平磁场分量70％法确定管线深度的适用蒂件，分析了特深管线探测的干扰因素，广州市3个特深管线的探测成功实例，说明了方法的良好效果．

深基坑开挖对周围地下管线影响因素分析

深基坑开挖对周围地下管线影响的研究,是基坑环境工程中的重要课题。运用三维有限元法可成功进行地下管线位移与内力计算,预测由基坑开挖引起的地下管线变形。只有控制好围护结构的位移,才能保证邻近地下管线的安全使用。

深基坑开挖引起邻近管线破坏分析

利用非线性有限元方法计算了深基坑开挖引起的地表沉降量与墙体侧向挠度。采用有厚度的接触面单元模拟土体与支护墙体、土体与地下管线的相互作用,分析了土体与地下管线接触面的应力应变关系,并建立了接触面上的应力应变方程。探讨了地表沉降、墙体侧向挠度对地下管线拉裂破坏的影响。算例分析表明,深基坑开挖对邻近管线破坏极大,因而提出了深基坑支护结构设计时应采取的具体措施。

长距离深埋管线的探测效果

介绍了水平定向钻在地下管线施工方面的应用状况;分析了不同埋深直线电流一次电磁场Hx、Hz的归一化异常的分布特征,以及确定地下金属管线的理论依据;提出了对深埋>3 m的地下管线探测时应采用的频率、电流、远端接地等提高信噪比的技术对策,及利用水平磁场分量70%法确定管线深度的适用条件;列举了3个长距离、深度>10 m过江深埋管线的探测实例,说明方法的有效性。

深基坑开挖对周边管线位移的影响分析

以湘潭某深基坑开挖为研究背景,采用ABAQUS有限元软件对基坑某一横断面进行深入研究,并考虑了土体、围护结构、地下管线的相互作用,分析不同影响因素(分步开挖、预应力大小、钢管桩截面尺寸、地面超载)对管线位移的影响.研究结果表明:一定范围(≤120kN)内增加预应力可以有效地减小管线的位移;钢管桩截面尺寸的变化对管线竖向位移的影响程度大于水平位移;管线最终水平位移随着地面超载的增大呈线性增加.

武汉越江隧道近邻管线性状的有限元分析

本文以武汉越江公路隧道明挖段为工程背景,建立了内撑式基坑围护结构、土体与地下管线变形耦合作用的三维有限元分析模型,对影响地下管线位移的因素进行了有限元分析。分析表明:基坑开挖步和支撑刚度对地下管线位移影响较大,但支撑刚度存在最优刚度值;管线埋深对其竖向位移影响的规律是先增大后减小;距离基坑越近,端部效应越强烈;多种管线并存时,相互影响不明显。

宁波市轨道交通管线详查方法

根据宁波市轨道交通建设过程中对管线详查的要求,介绍相应管线探测的主要技术方法,并成功解决深埋金属管线和深埋非封闭非金属管线的探测技术方法,同时优化了数据处理技术,提高数据查询效率。