地铁隧道开挖下刚性接口管线安全控制研究*

doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2021.08.014

中国安全科学学报 ›› 2021, Vol. 31 ›› Issue (8): 97-103.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2021.08.014

地铁隧道开挖下刚性接口管线安全控制研究^*

王雨¹, 王凯旋^**2 工程师

1 中国水利水电科学研究院岩土工程研究所,北京 100048;
2 中国安全生产科学研究院技术开发部,北京 100012

收稿日期:2021-05-14 修回日期:2021-07-08 出版日期:2021-08-28 发布日期:2022-02-28
通讯作者: ** 王凯旋(1988—),男,山东成武人,硕士,工程师,主要从事市政工程领域安全生产、应急管理等方面的工作。E-mail: guojiaaqjd@163.com。
作者简介:王雨 (1989—),男,山东齐河人,工学博士,中国水利水电科学研究院博士后,研究方向为土石坝安全风险评估、结构与土体相互作用。E-mail:wangyu198909@163.com。
基金资助:
中国安全生产科学研究院基本科研业务费专项资金资助(2018JBKY05,2021JBKY11)。

Research on safety control of rigid interface pipelines under subway tunnel excavation

WANG Yu¹, WANG Kaixuan²

1 Department of Geotechnical Engineering, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100048, China;
2 Department of Technological Development, China Academy of Safety Science and Technology, Beijing 100012, China

Received:2021-05-14 Revised:2021-07-08 Online:2021-08-28 Published:2022-02-28

摘要/Abstract

摘要： 为减少邻近开挖地铁隧道可能造成管线渗漏及破损,基于土体开挖变形、管-土相对刚度以及材料强度准则,分别针对单线隧道和双线隧道,通过解析推导建立适用于任意管-隧位置关系的刚性接口管线允许最大沉降取值方法,并提出不同材质管线沉降控制的设计图表。结果表明:大尺寸管线的沉降安全控制标准相对更严格,考虑沉降控制的管线风险源等级排序为钢筋混凝土管线＞离心铸铁管线＞钢管线＞球墨铸铁管线;考虑管-土相对刚度修正的管线沉降安全控制标准更为合理;管-隧垂直且管-土相对刚度较小时管线沉降安全控制标准需更为严格,应给予重点关注。

关键词: 地铁隧道开挖, 刚性接口管线, 安全控制, 管-土相对刚度, 允许沉降

Abstract: In order to reduce possible pipeline leakage and damage caused by excavation of adjacent metro tunnels, based on soil excavation deformation, pipe-soil relative stiffness and material strength criterion, a method of allowable maximum settlement for rigid interface pipelines was established through analytical derivation for single-track tunnels and double-track ones respectively. Then, design charts of settlement control for pipelines of different materials were proposed. The results show that control standards of large-scale pipelines is relatively stricter, and the order of pipeline risk sources considering settlement control is like reinforced concrete pipeline > centrifugal cast iron pipeline > steel pipeline > nodular cast iron pipeline. Moreover, the modified standards with consideration to pipe-soil relative stiffness is more reasonable, and when pipe-tunnel is vertical and relative stiffness is small, standards will be stricter, which should be paid close attention to.

Key words: metro tunnel excavation, rigid interface pipeline, safety control, pipe-soil relative stiffness, allowable settlement

中图分类号:

X948

王雨, 王凯旋. 地铁隧道开挖下刚性接口管线安全控制研究^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(8): 97-103.

WANG Yu, WANG Kaixuan. Research on safety control of rigid interface pipelines under subway tunnel excavation[J]. China Safety Science Journal, 2021, 31(8): 97-103.

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地铁隧道开挖下刚性接口管线安全控制研究^*

Research on safety control of rigid interface pipelines under subway tunnel excavation

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