摘要：随着地铁的进一步发展，管道解决方案将日趋完善。然而，由于地质条件，施工技术，管线规划以及各地的许多其他条件，管线问题从长远来看将影响地铁业务的发展。本文分析了地铁隧道施工中相邻管道的处理方法。
关键字：地铁隧道，管道，改造，加工
1.管道功能故障分析
管道功能失调的形式很多，由于周围土壤中的施工干扰，会产生额外的应力和额外的变形。同时，管道的刚度远大于土壤的刚度，这不可避免地变得抵抗周围土壤的运动。施工可能会泄漏管道或损坏结构。他将电流承载能力与作用在管道结构上的外部负载进行了比较，并根据概率定义的风险提出了管道功能失效的定义。如果管道功能失败，则结构最不利位置处的载荷影响不会超过当前的承载能力，并引入Pf=P[RS]=P[Z0]。其中S是载荷和结构材料参数，即结构的载荷效应。与几何参数和其他因素一样，Z是多个随机自变量的函数。
荷载响应、强度作用破坏示意图
Clarke系统总结了不同类型的管道故障及其原因。Attewell等人提出了脆性灰口铸铁管的几种失效模式。①纵向弯矩引起侧向断裂，②周向弯矩引起纵向断裂。③长期腐蚀引起的保险丝，孔或穿孔④管接头处的泄漏⑤连接引入点处的泄漏⑥直接冲击造成的损坏。
上述失效模式的形状与各种因素有关，例如管道材料，接头类型和几何尺寸。在地铁施工过程中，开挖引起的周围地层差异沉降是管道功能丧失的主要原因，其主要症状是由于纵向弯矩引起的横向裂缝。对于非刚性连接的管道，由于地层的差异沉降而导致的管道接缝张开也是很普遍的现象。管道在施工过程中会受到影响。当管道损坏时，它会对项目做出反应，并且损害程度越来越严重。很难说出两者之间的区别。例如，自来水和排水管道的自然老化会导致管道功能失效和失效，从而对项目主体产生一定的影响。当工程体遇到水时，结构会变得不稳定并与水管发生反应，从而造成更大的损坏。因此，在管道风险评估过程中，有必要考虑所有方面，创建各种因素的统计数据，并从整体上分析概率，以免发生错误。
2.管道控制标准和处理方法
⑴管道弯曲应力控制标准
在相同条件下，不同材料的管道对隧道施工造成的干扰有不同的反应。管线的刚性越大，管线的变形越小，管线对土壤的抑制作用越大。例如，铸铁管对隧道开挖引起的拉伸应变更敏感，而压缩应变通常是无法控制的。总拉伸应变主要由两部分组成：与曲率有关的弯曲应变和轴向应变。在管线铸造质量等多种因素的影响下，管线破裂中的拉伸应变值变化很大，通常在4000至6000με之间。铸铁中的缺陷会导致应力集中，并使相对较薄的管壁的拉伸应变降低多达2000με。另外，由于地面运动引起的其他原因导致的管道应力集中也会使铸铁的功能恶化，因此在规划管道迁移时必须考虑这些因素。
Attewell等人提出了在直接拉伸应力下允许的总应变的极限范围。关于拉伸应变值，Herbert和Leach指出，对于直径大于300 mm的灰口铸铁管，是合理的；对于直径小于300 mm的灰口铸铁管，则为150με是合理的。在相对不利的情况下，上述值可以分别减小到150。和100με。刘建航，侯学元使用弹性地基梁法计算了管道的地基沉降和施工引起的管道弯曲应力，并以管道变形的曲率半径为参考。
EI(d4S/dx4)+KSd=KSpd
在公式中，S是地层的沉降，Sp是管道的沉降，EI是管道的抗弯刚度，K是基础床的系数，d是管道的直径。
⑵管道沉降管理标准
在该领域的国外研究中，O'Rourke Trautman提出了一种评估管道损坏的经验方法。主要标准指标是地层运动的倾角Smax/i，这可能会损坏管道。与可能的管道损坏的关系如下：高斯沉降分布的功能。
目前，中国在工程工作中采用的标准如下：
①参照有关广州地铁的技术规定，管道两个接缝之间的局部坡度不能超过8/1000。
（3）管道接缝开放控制标准
Attewell等人根据地层运动为铸铁管的联合旋转和分离提供了允许值。在没有足够信息的情况下，可以保守地估计管道接头旋转角度θ，并且可以使用最大估计值。当管道通过隧道时，可以通过将计算得出的估算值与控制标准进行比较，从而对管道进行安全评估。魏疆，魏刚等人提出了允许的联合开度值[△]。即，在管道沉降曲线的最大曲率（1/R）下，直径为D，长度为b的管接头的接头开度必须满足Db/。
3.处理管道的困难和行动建议
3.1处理管道方面的困难
pipeline管道调查的难度
地铁中有几种类型的管道，数量庞大。尽管有各种管线的管线计划，但是在施工过程中不可避免地会进行细节上的细微改动，并且高度和平面位置会不时变化，从而在随后的管线研究中带来许多不确定性。此外，由于财产所有权的不同，同一地区有多个财产单元，并且各种管道重叠，使得调查更加困难。
⑵难以准确判断管道状况，也难以判断现有的运输能力和状况。管道埋在地下深处，在长期的土壤和地下水腐蚀，不均匀的地面沉降和内部压力等影响下，容易发生管道老化和接头松动。另一方面，具体项目的施工方法，相邻管线的类型以及周围土壤的巨大差异，导致建立管理标准非常困难。
3.2措施建议
地铁建设对管道的不利影响主要是由于管道无法抵抗土壤层的变形影响。为此，必须准确评估应力的大小和管道的最终变形能力。在正确判断的情况下，通常采用以下保护措施来防止管道损坏。
⑴暂时放弃
在施工期间某些路灯，输电线路，排水管和其他管子失去功能后，不会造成重大损失或影响，并且在施工后将其恢复。
⑵保护删除
为了在施工过程中达到保护管道的目的，去除了管道主体（尤其是上部）周围的载荷，以减少土壤变形。
4基础加固方法
在施工之前，对管道周围的土壤进行预灌浆和加固，以确保管道和土壤充满，并减少因沉降和位移不均匀而造成的管道损坏。在施工过程中，施工完成后，同时进行灌浆和二次灌浆，以填满土壤筛网中的建筑物空隙，使土壤筛网致密，减少不均匀沉降。
⑷如何分开
顾名思义，土壤与管道是分开的，因此在施工过程中，土壤中的应力和应变不会传递到管道，从而达到保护管道的目的。通常，隔离以隔离文件，隔离板和深层混合文件的形式进行。
5盾构施工对柔性接口地下管线的影响研究
地下管线通常包括两种，一种是刚性接口地下管线，另一种是柔性接口地下管线，它们都是承插接口方式的接口，因为接口方式的不同，所以柔性接口与刚性结构存在一定差异。值得注意的是，柔性接口的管线会使接口处存在一定变形和改变，甚至会使得管线脱落，相关数据表明，这一方法使得管线脱落的例子数量较多，所以相关人员要注意分析管线变形的原因，根据柔性接口的位移变化计算数值，这些都具有较高的价值。首先，柔性接口地下管线具有变形机制，该管线接口与焊接方式的管线具有一定差别，所以要分析和判断地下管线的接口性质，可以从管线铺设的特点来分析，土层在管线分布的作用下会呈现一定压缩变形，地基也会随之发生变化，所以对管道的接口进行分析尤其重要，需要使用1-2个项圈将其连接起来，将管线固定住，使其不发生变形和位移。其次，利用公式对管线的位移进行计算，相关数据表明，如果是同一类型的管线设施，那么在管线相连接的地方会出现一个转角，如果相邻的管线转角接口为0，,那么管道沉降的数值就应该是0t，相邻的管线转角数值也会发生相应变化。
以上几点方法均不能处理，或者以上几点措施对施工影响较大，造价过高时，一般采用迁改方式。迁改措施应注意迁改后的使用功能、迁改的位置、带压管的排布等问题。
参考文献
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[2]李大勇,龚晓南《软土地基深基坑工程邻近柔性接口地下管线的性状分析[J]》土木工程学报,2003,36(2)