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断层破碎带下穿燃气管隧道围岩变形控制及管道保护技术研究

王靖华

  深圳地铁四号线二期工程上(上梅林站)-民(民乐站)区间,隧道于里程K9+105-K9+135(断层破碎带)下穿一次高压燃气管(Φ508×7.9,压力1.6MPa),燃气管埋设于人工填石(填土)层中,埋深约3.5m,距离隧道顶面约16.0m。此外附近还有一条广东大鹏天然气公司中600的燃气管道,DN1100、DN200两条供水管、一根Φ329.9×6.4供油管和地下电缆通过。在软弱富水地层进行隧道施工,如何有效控制围岩变形和地表沉降、减少地下水的流失是保证燃气管安全的重要途径,也是本工程顺利进行的前提。 本文结合深圳地铁四号线二期工程的实例,通过理论分析、数值模拟(FLAC3D)、现场燃气管应力检测及沉降监测等手段,对断层破碎带下穿燃气管隧道围岩变形、地下水流失及燃气管的综合保护技术进行了较深入的研究,取得如下成果: (1)通过有限元软件(FLAC3D)进行围岩变形和位移沉降模拟计算得出:在软弱富水地层采用洞内管棚超前支护、小导管注浆能较好控制围岩变形和地表沉降,同时;结合地面分仓止水措施将地下水隔断于隧道开挖区域,能大大地减少了地下水的流失,有利于隧道掌子面的稳定及洞内施工的连续性。 (2)由于该地段地处断层破碎带,地下水十分丰富,掌子面前方水头压力较大,若采取单纯的堵水措施,效果有限。超前钻孔引排水可以减少掌子面前方水头压力,同时通过钻孔的岩层探明掌子面前方15-20m范围地层情况,有利于施工的针对性。引排水管采用包有双层土工布滤网、周身开孔的钢管,反滤层能阻止泥砂随清水流入进水孔,有效控制了地层沉降。 (3)针对次高压燃气管的保护,除了为控制围岩变形及地层沉降而采取的一系列措施外,从燃气管本身出发,对其焊缝及薄弱部位补强,削减管道上部荷载。在隧道施工的过程中,做好长期的监测工作,记录管道的沉降情况,同时;引入了管道无损应力检测技术,及时掌握管道应力变化情况。本技术可为今后类似隧道工程的管线检测提供较好的借鉴。……   
[关键词]:断层破碎带;次高压燃气管;围岩变形控制;地下水流失;管线保护技术
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西南交通大学2011年
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