论文部分内容阅读
水平定向钻进技术是非开挖技术的一种。作为管道无沟铺设的一种方法,目前该技术在铺设供水管道、排水管道、石油和天然气管道、电信管线、城市燃气管道、城市集中供暖管道以及电力、有线电视网等的铺设工程中有了广泛的应用。但是由于水平定向钻铺管是地下穿越技术,具有不可知性,潜在的安全隐患较大。因此,本文就水平定向钻铺管施工潜在安全隐患进行了分析,并对其提出了消除方案。主要的研究内容和结论如下:(1)在水平定向钻铺管施工过程中,由于铺管钻进开挖使得钻孔周边土体的应力场发生应力重分布作用,进而扰动了周边土体。铺管钻进对周边设施的影响包括:地表隆沉的影响、地面倾斜对建筑的影响、地面曲率对建筑的影响、地面水平变形的影响。并通过朗肯土压力和孔壁弹性、弹塑性力学理论分析了形成影响的机理。(2)在水平定向钻铺管施工完成之后,因扩孔作用形成残留孔洞。而残留孔洞在施工后会有长期的影响,主要为:长期沉降影响和受地下水影响。长期沉降又包括了应力重分布引起的沉降和固结沉降;受地下水影响主要为管涌和地面沉降。残留孔洞对周边设施安全性的影响主要有:管涌对周边设施的影响;承载力变化对周边设施的影响;承载力变化对周边设施的影响。(3)使用FLAC3D模拟软件对不同钻孔直径、不同铺设深度、不同内摩擦角的密实砂进行了模拟。模拟以出现塑性区贯通为终止条件,得到不同情况下的最大允许径向泥浆压力值。在同样的情况下使用了Delft公式对最大允许径向泥浆压力值进行了计算,并与FLAC3D所得到的结果相比较。Delft最大允许径向泥浆压力值比FLAC3D预测的值要大,两种理论之间出现的计算误差主要是由两者假设的应力场不同、模型边界、土体性质不同所引起的。(4)由于残留孔洞的影响,需要对其进行消除。文中对需要注浆的场合,适宜的注浆材料进行了讨论。并预计注浆后水泥浆的收缩率可在7%以内,注浆后周围土体的沉降量可以减少到注浆前沉降的十分之一