浅埋黄土地层隧道在不同交角下穿既有地下管线的模型试验

为探究浅埋黄土地层盾构隧道施工下穿对不同特性地下管线的变形受力影响机制，依托河南省某公路隧道工程，以工程黄土为试验材料进行室内模型试验。通过设置3种管隧交角，研究两种接头刚度的非连续管线和连续管线的沉降、弯矩和管土接触压力变化规律，并在管隧正交工况下，研究不同地下管线的遮拦效应及地表沉降变形规律，得出预测管线沉降的拟合公式。结果表明：在3种管隧交角下，地下管线沉降存在3个阶段，在管线沉降集中区阶段低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene, LDPE)接头非连续管线的平均沉降增长速率是聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride, PVC)接头非连续管线的2倍；管隧交角的减小，使得非连续管线的最大正负弯矩均减小，PVC接头非连续管线弯矩曲线由“W”形转变为“V”形；管隧交角和接头刚度对土压力变化曲线和峰值位置几乎无影响，土压力变化均呈“M”形；在管隧正交下，管线整体刚度越大对地表沉降抑制作用越显著，管线沉降与地表沉降呈指数关系。