穿越施工中管线与土层共同变形规律分析

研究目的:为了解穿越工程中管线与土层的共同变形规律,建立管-土相互作用三维有限元模型,分析土体及管线刚度、新建隧道直径、管线与隧道净距对管线沉降和内力的影响。研究管线沉降和弯矩随管土刚度系数K的变化规律,提出柔性管线、弹性管线和刚性管线的管土刚度系数K判定值,给出管线最大弯矩和最大沉降的简便计算公式。进行室内离心模型试验及现场实测,将管线监测数据与数值模拟进行对比研究。研究结论:(1)管线沉降和弯矩均随管土刚度系数K的增大而减小;(2)当K<0.1时,管线为柔性管线,管线与土层能够协同变形不产生脱空,此情况下可把土层沉降当作管线沉降来计算管线内力;(3)当K>100时,管线为刚性管线,管线很容易与土层产生脱空,可采用土层反力作为荷载来计算管线内力;(4)当0.1≤K≤100时,管线为弹性管线,可能与土层产生脱空,宜通过考虑管土分离的有限元模型进行其受力分析;(5)本研究成果可为隧道施工中既有管线的安全评价提供理论依据。     

北京地铁暗挖车站施工对管线的影响分析

地铁开挖对近邻管线的影响已成为地铁工程中的重点问题。通过隧道支护结构-土体三维有限元分析模型及施工监控量测相结合,对北京地铁黄庄站10号线地铁施工对管线的影响进行分析,根据管线的性质、埋深、管线与隧道的位置不同,考虑施工中可能会出现的风险,对管线分区段进行地表沉降控制,并结合有关管线安全性的评价标准对地下管线的安全性进行分析和预测。结果表明,开挖完成后的最大地表沉降预测值为94.7mm,未超过管线安全性要求,但由于黄庄站地层存在着比较多的空洞,地层富水和管线下漏水,因此为保证管线的正常使用,对管线及地层提出具体的加固措施。     

北京地铁8号线隧道下穿地下管线风险分析

以北京地铁8号线隧道下穿地下管线工程为研究背景,在研究现有成果和实际管线变形监测数据的基础上,针对地下管线与隧道走向正交、斜交、平行等不同情况,分析归纳了隧道施工条件下管线的变形规律,并利用管线变形和内力预测的刚度修正法,分析研究了管线的沉降变形特性,进而利用刚度修正法对不同情况下刚性地下管线的变形和内力情况进行计算分析,讨论了地下管线变形损坏控制标准的适用性问题。     

轨道交通车辆段综合管线软碰撞算法及实现

本软碰撞算法在MicroStation平台下实现,首先判断管线的空间位置关系,将空间管线抽象为圆柱体,针对平行管线或垂直管线及其他非平行和非垂直管线间距采用不同算法分别计算管线间最短距离,经测试该算法满足设计规范平行或垂直不同要求,使无差设计成为可能。     

铁路地下管线探测若干问题探索与实践

研究目的:以铁路地下管线探测实践,分析地下管线探测的工作难度、质量要求、工作任务等特点.为了保证地下管线探测质量,采用积极有效对策,对成果进行研究、归纳、总结,以期在地下管线安全的前提下,积累经验,促进地下管线探测工作的进一步提高,更好地满足铁路建设对地下管线探测的需要.研究结论:针对地下管线探测难点与特点,分析影响铁路地下管线探测工作的影响因素.详细介绍了铁路地下管线探测采取的对策,有针对性阐述了促进和提高地下管线探测质量的解决办法.应做好现场管线调查与配合工作,管线探测单位应具备严格的质量保证体系和全面的管理制度,探测应本着"三个不放过"原则,就能有效避免错探、漏探现象发生,更好地为勘察、设计、规划、建设服务.     

地铁设计中地下管线拆改综合设计工作思路及方法探讨

错综复杂的地下管线给地铁建设带来了巨大困难,同时地铁的施工也对管线有着影响;管线的处理往往制约了工程进展,大大增加了施工费用和风险。在设计过程中应将管线梳理清楚,并结合工程筹划制定出切实可行的管线处理方案,以保证地铁施工的顺利进行。管线拆改综合设计的工作思路是:首先要准确的掌握管线与地铁结构的平、剖面位置关系;然后以重力流、热力管道、电缆沟等大型管线为首要,来制定初步的拆改方案;同时要结合施工围档与交通疏解对管线改移方案进行优化,尽可能的不发生二次临时改移;最后每条管线拆改的实施要满足管线产权单位的要求,也要符合相关规范规定。     

论广州地铁厦滘车辆段室外综合管线设计方法

研究目的:地铁车辆段室外管线种类多、涉及专业多、受制约因素多,其综合管线设计一直是车辆段工程的重难点。通过对广州地铁厦滘车辆段室外管线交叉时的避让原则、管线规划、管线交叉节点处理等关键设计方法的研究,提出解决方案,并为今后类似工程提供参考。研究结论:为做好地铁车辆段综合管线设计,在各专业管线施工图设计开始前应提前做好管线走廊规划、电缆沟规划、重力排水干管(沟)走向及控制标高规划,预留煤气管道的敷设空间;在设计中应重视管线交叉节点的处理。在厦滘车辆段的工程实施中没有出现因综合管线处理不当而引起设计变更,实践证明该段综合管线的设计原则及设计方法是正确的和有效的。     

基于BIM与状态监测的车辆段室外管线智能管控设计及关键技术研究

针对车辆段室外综合管线运维中存在的隐蔽性强、交互错杂、信息割裂、管理效率低下等问题，提出一种基于BIM与状态监测的车辆段室外管线智能管控设计技术方案。首先，通过BIM技术建立车辆段管线地下管网三维模型，并将管线的各类信息(位置、材质、规格等)以数据化的形式存储在模型中，实现地下管线的三维可视化和管线数据信息化；然后，通过管线监测控制方案设计，在各类管线关键节点安装智能仪表，实时采集管线状态数据，经过后台数据处理和智能化分析，监测分析管线运行状态，开展管线故障预警及故障诊断，利用电动阀门实现故障情况下区域阀门的自动开启及闭合，实现管网状态的实时监测，降低管线故障对车辆段生产作业的影响危害；最后，搭建管线信息数据库和智能管控软件平台，数据库集成管线的运维、能耗、实时监测数据，软件平台将各管线专业信息相融合，形成一个各管线专业集中统一的管理和监视界面终端，集成管线三维展示、状态数据展示、故障报警提醒、智能派单等功能，减少人工作业，提高管线管理效率。研究成果可以为车辆段室外综合管线运维管理提供借鉴，给车辆段基础设施资源的建设、规划提供行之有效的管理手段和办法。     

基于BIM的综合交通枢纽管线综合设计研究——以京张高铁清河站设计为例

随着时代的发展,土地集约利用已成趋势,综合性交通枢纽越来越多。在设计中,交通枢纽建筑具有功能多样、专业繁多、接口复杂的特点,为保证其不同空间效果和功能使用要求,综合管线设计越来越重要。从综合管线设计原则出发,结合京张高铁清河站管线综合设计实例,阐述综合管线一体化设计的思路和重难点。并以BIM技术在碰撞检查、验证复杂空间、解决净高、优化设计、三维交底5个方面的优势,分析BIM辅助设计的必要性。最终说明综合管线排布可以保证建筑空间的合理利用并从工序上指导施工:通过BIM技术深化设计,对提高设计准确性,提升管线施工效率和安装质量有重要的意义,为综合交通枢纽管线综合设计提供借鉴。     

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.