摘要：现如今我国各大城市的地下工程发展与过去相比有了非常大的进步，但为了解决各大城市的交通系统压力，保证城市道路交通的稳定运行，我国各大城市纷纷展开了城市地铁建设工作，且整体的实施效果也非常理想。但是，由于地铁工程的施工点都在较复杂的密集区，所以只要稍微不注意就会直接对周围环境造成影响。本文主要针对地铁盾构隧道施工对城市地下管线的影响进行分析，希望能够为我国地铁施工提供帮助。
关键词：地铁；盾构隧道施工；城市地下管线
前言
通过对各式各样的信息数据进行分析发现，如今我国用来描述管线变形的参数指标类型非常多，如底层位移差、管线位移等，这些都是当前使用较多的方法。但从地铁工程施工的角度来看，在实际施工中，施工单位都是通过监测地表沉降、管线接口等指标来分析地下管线是否安全，可因为地下管线的种类非常多，且相关的质量、用途也有很大差距，因此也造成管线安全要求之间的差距。如施工单位要想保证地铁施工的顺利开展，其就必须要加强对地下管线进行分析。
1、盾构施工对刚性接口地下管线力学性状分析
1.1刚性接口地下管线力学性状计算
在实际施工中，一旦盾构施工受到影响，那么地下管线竖向位移也会出现一定的变化，甚至还有可能出现向两方面移动的现象。从而影响后续工作的顺利开展。所以，为了保证实际的施工质量，施工单位一定要特别注重管线位移的方向，也只有这样才能保证整体的施工效率。基于此，本文首先针对地下管线的竖向位移展开研究，具体的假设内容如下：
第一，当管线周围的土地介质比较均匀时，施工单位就可以利用Winkler的弹性地基来进行假设。第二，正常情况下，管线在变形时是不会与周围土体发生任何反应的，所以施工单位也不需要分析土地与管线之间的关系，但这时的地基与接触面则呈现垂直状态。第三，当土体与管线进行反复接触后，这时的管线变形与土体下沉也会呈相等状态。第四，通常施工管线材料为弹性，这与相关材料也基本相同。
一般情况下，当接口处的抗弯刚度与管身刚度大致相同时，施工单位在计算刚度时就不需要再计算管身材料与接口处材料之间的差距，且这些问题可以直接看成是刚度问题。需要注意的是，在实际施工中，土体与管线的刚度差距需要保持在103左右，因此这也可以看成是管线周围土体与管线协调变形。但是，从弹性基地假设来看，因隧道引起的管线附加压力一般为P=KW，其中K表示地基的换算系数，但因为管线自身的轴力较小，因此计算时也不需要计入。
1.2平行隧道的刚性接口地下管线力学性状计算
当盾构隧道与地下管线呈平行时，该环境中的盾构隧道轴线就会处于正上方，但如果施工单位在这时进行施工，那么所受到的影响也会非常严重，但这时的管线竖向位移也会在原来的基础上发生变化，即会上升到最顶端。所以，对位于盾构隧道轴线正上方的刚性接口地下管线展开分析：
第一，当管线周围的土地呈弹性时，这一状态下的介质也会非常均匀，且也能满足Winkler的弹性地基假设的需要。第二，正常情况下，管线在变形时是不会与周围土体发生任何反应的，所以施工单位也不需要分析土地与管线之间的关系，但这时的地基与接触面则呈现垂直状态。第三，当土体与管线进行反复接触后，这时的管线变形与土体下沉也会呈相等状态。第四，通常施工管线材料为弹性，这与相关材料也基本相同。
需要注意的是，施工单位在利用概率分布曲线来进行地面沉降预测工作时，整个计算过程与实际面地面沉降会出现一定距离，这时因为受到曲线自身无法避免的影响因素导致，因此也直接影响了后续工作的顺利开展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次，由于开挖面上方的地表沉降总数与开挖面后方的最大沉降值相同，实际相同点大约在50%左右，但盾构隧道开挖面需要构建良好的支护条件才能实现，但沉降值大约在20%左右，所以施工单位只有寻找到合理的曲线来进行描述，这样才能实现工程质量的提升。
1.3柔性接口地下管线对盾构施工的力学性状分析
可以看到，除了地下管线有刚性接口之外，在实际运用中也还有非常多类型的接口形式，也正是因为有众多不同类型的接口，这才造成了不同接口管线力学特征之间的差距。但需要注意的是，如果柔性接口的地下管道出现变形，那么这就会直接造成接口处的变化，即可能会出现一定的转动，如果情况严重还会形成管道接口的掉落，且直接影响到后续工作的开展。有调查数据显示，我国大部分施工案例都是因为受到这类因素影响导致管线无法体现出价值，所以为了杜绝这些这问题，施工单位就必须要结合实际情况来分析柔性接口地下管道变形的原因、计算理论等，也只有这样才能体现出管线自身的优势与作用。
具体可以从以下几个方面入手：第一，柔性接口地下管线的变形机理。在这一状态下的管线变形机理与那些使用焊接等形式的管线基本相同，所以施工人员只要对承接插口的地下管线变形原理展开分析，这样就可以保证关系竖向计算方法的准确性，这对后续工作也是有非常大的作用与帮助的。其次，从涂层中间与埋设的管线来看，其在一定状态下是会出现轻微压缩量的，且这时的管道也会随着地基的变化而发生变化。因此为了避免这一现象，施工人员可以在接口处用1-2个橡胶圈来进行连接，这可以有效保证管节的变形。第二，柔性接口地下管线的竖向位移计算模式。有调查数据线显示，同一类型的管线形式，其在管线不均匀沉降处的周围两节管道会出现一个相同的转角，但如果将这两个转角的接口大小假设为0，那么下沉之后的接口转角就可以记为Ot，相邻管道之间的转角关系则是θi+1=θiθ。
2、防止管线变形的措施分析
第一，地下管线可以分为柔性管与刚性管。一般情况下，管线接头无法实现转动的管线称为是刚性管，而可以转动的管线则被称为是柔性管，其中刚性管的安全性是可以通过管线管道接口的抗拔力或管节受弯应力来进行判断。需要注意的是，节管中的纵向弯曲应力应该小于容许值，当弯曲应力小于容许值时，那么管道便可安全使用，否则管道便会出现泄漏或断裂等现象。其次，刚性管的安全性分析指标是自身产生的最大拉应变，且仅仅对管线与隧道的垂直、平行两种情况的安全评价方法。
第二，要保持推进规程中土压平衡操作并控制好推力。土压力平衡可以说是保证盾构机稳定施工的关键，但土压力的设定值则需要保持在主动与被动之间，这可以对盾构施工轴线与地层变形控制起一定引导作用，从而更好的保证后续工作的进行。第三，要加强注浆与二次补注浆工作。严格控制注浆浆液比例也是很关键的，且在转驳过程是不允许加水的。第四，加强泥土塑流化改造。在实际施工中要注入膨润土等各种制泥材料，同时还需要调整砂卵石土体的粘粒含量，但材料的浓度可以根据开挖土的级配、系数与透水性来决定。
3、结论
综上所述，本文是以原研究理论来作为基础，然后利用数值模型与理论分析的方式来对盾构隧道施工对城市地下管线的影响进行分析，最后结合社会现状与各项意见来提出相应的解决对策。具体可以从以下几个方面入手来解决：第一，施工单位在利用弹性地基来进行假设时，其可以选用Peck修正公式来作为前提，然后选用初参数法来给出垂直于隧道城市地下管线的竖向位移计算方式，最后再结合现状来分析地下管线位移与转角之间的影响。第二，在工作过程中，施工单位一定要了解变形控制方法，这样才能通过所获取到的数据来解决两者之间的关系。
参考文献
[1]城市隧道施工影响下地下管线变形破坏特点及渗漏水影响机理[D].杨光.北京交通大学2017（02）：226-227.
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[3]城市隧道施工影响下地下管线变形破坏特点及渗漏水影响机理[D].杨光.北京交通大学2017（07）：114-115.
论文作者:于振泰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
标签：管线论文; 盾构论文; 地下论文; 接口论文; 隧道论文; 施工单位论文; 位移论文; 《基层建设》2019年第10期论文;