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矿山法隧道施工穿越既有航油管道影响分析研究

表3 作业条件危险性分析

表4 地层分布及物理力学参数

图2三维模型
2.3 作业条件危险性分析
该工程施工过程中存在的危险有害因素为物体打击、车辆伤害、机械伤害、触电、灼烫、火灾、高处坠落、坍塌、冒顶片帮、透水、放炮、火药爆炸、其它伤害等。可能对管道造成影响的主要危险有害因素为:沉降、坍塌、透水、振动等。以上危险有害因素均有可能导致管道位移、变形,甚至破坏泄漏等,其作业条件危险性分析如表3所示。
经以上分析,火灾爆炸、坍塌、起重伤害风险水平均为“可接受风险”。
3 隧道施工引起管道变形定量评估分析
3.1 计算模型及参数
根据施工方案及地质勘察等相关资料,采用有限元软件MIDAS GTSNX建立三维模型,开展铁路隧道上/下行线矿山法施工过程对既有航油管道影响性分析。
沿铁路隧道线路方向建立三维模型,模型尺寸长*宽*深为75m*65m*30m,长度范围包括已有河涌和既有航油管道;铁路隧道埋深为12m,航油管道埋深为1.8m;对地层土体沿边界自动约束;模型底部加竖向约束,限制竖向的位移;模型顶面为自由面,不加约束;模型土体材料采用不排水饱和模型进行模拟,对土体强度进行折减;管道采用植入式梁单元进行模拟,隧道衬砌采用板单元模拟,隧道接近施工过程中上覆土层应力释放70%,材料模型取值如下表4所示。建立三维模型如图2所示。