随着国民经济的发展,我国对能源的需求进一步提高,西气东输等管道工程是我国能源输送的重要基础设施,在管道工程穿越山岭和江河时往往需要建设隧道。目前,随着隧道设计施工技术,尤其是盾构技术的发展,盾构法成为油气管道工程穿越工程的主要选择方案之一。这种隧道断面大小、荷载条件等与地铁、公路隧道有所区别,本文以广东省天然气管网项目中西江盾构隧道为案例,以数值模拟为主要研究手段,对以下几个方面进行了研究。1.结合西江盾构隧道典型断面的地质状况,采用“荷载-结构”模式的均质圆环法,通过计算模拟四种管片厚度的内力和变形情况,确定合理的管片厚度。2.结合西江盾构隧道典型断面的地质状况,对管片环内的分块方式进行设计与研究,采用“荷载-结构”模式的“梁-弹簧”模型计算不同分块数和不同拼装角度下管片的内力和变形状况,选择合理的管片划分方式。3.结合西江盾构隧道的地质情况,选用常用的盾构管片幅宽,采用“荷载-结构”模式的“壳-弹簧”模型计算隧道管片在纵断方向上的变形和应力情况,并分析和选择优化的管片幅宽。通过对以上几个方面的计算和研究,得出以下结论：1.油气管道盾构隧道的断面小,在管片厚度选择时应计算出内力和变形,根据变形并按照规范要求验算后取最优管片厚度。2.对不同管片分块数和拼装角度的计算结果进行分析比较后,认为在施工条件允许的情况下选择4块分块数,同时采用不规则角度拼装代替对称结构有利于错逢拼装。3.在盾构隧道纵断方向,采用较大的幅宽有利于提高隧道结构在纵断方向上的整体刚度,在施工、运输和拼装过程允许的条件下应优先采用1.5m的管片。