本文關鍵詞： 盾構隧道 襯砌內力 單元長度 彈簧模型 地面超載　出處：《鐵道工程學報》2015年06期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：研究目的:目前廣泛應用的盾構隧道襯砌結構計算方法中,襯砌結構單元長度劃分和襯砌單元四周約束彈簧的作用形式比較隨意,將地面超載直接施加在襯砌結構上,忽略了地面超載在應力轉變過程中的折減,因此需要提出明確的單元長度劃分原則與彈簧作用方式,并根據地面超載的作用機理與影響程度,提出相應的理論計算方法。研究結論:(1)襯砌結構單元長度對結構內力計算結果影響不大,但相對精細的襯砌單元有利于得出更加準確的計算結果;(2)可采用水平向與豎向彈簧取代法向與切向彈簧,實現與地勘報告相對應的彈簧參數取值;(3)地面超載可根據松弛土壓力或塌落拱高度折減,并提出了相應的荷載折減系數,指出了超載對襯砌內力的影響與其荷載水平正相關;(4)應根據局部超載作用范圍及其與隧道間的相對位置關系,以及荷載在地層中的應力擴散角綜合確定其對襯砌結構內力的具體影響,提出了不同范圍局部超載作用下的襯砌結構附加荷載計算模型;(5)該研究結論可為正確的地下隧道工程結構計算模型與計算理念提供借鑒與指導。
[Abstract]:Research purpose: in the widely used calculation method of shield tunnel lining structure, the length partition of lining structure unit and the action form of constraint spring around lining unit are quite random, and ground overload is directly applied to lining structure. The reduction of ground overload in the process of stress transformation is neglected, so it is necessary to put forward the principle of unit length division and spring action mode, and according to the action mechanism and influence degree of ground overload, The corresponding theoretical calculation method is put forward. The conclusion is that the length of the lining element has little effect on the calculation results of the internal force of the structure. However, a relatively fine lining element can be used to obtain a more accurate calculation result: horizontal spring and vertical spring can be used instead of normal spring and tangential spring. The spring parameters corresponding to the geological prospecting report can be obtained by taking the value of spring parameters on the ground. The overloading on the ground can be reduced according to the relaxation earth pressure or the height of the collapsing arch, and the corresponding load reduction coefficient is put forward. It is pointed out that the influence of overload on lining internal force is positively related to its load level. And the stress diffusion angle of the load in the stratum determines the concrete influence of the stress diffusion angle on the internal force of the lining structure, The calculation model of additional load for lining structure under different range of local overload is put forward. This conclusion can provide reference and guidance for the correct calculation model and concept of underground tunnel structure.
【作者單位】： 中鐵第一勘察設計院集團有限公司;
【基金】：長安大學中央高�；究蒲袠I(yè)務費實驗室開放基金(0009-2014G1502038) 國家自然科學基金(51209006) 長安大學中央高�；究蒲袠I(yè)務費專項資金(0009-2014G1211008)
【分類號】：U455.43

【參考文獻】

相關期刊論文 前4條

1 戴志仁;;盾構隧道管片設計若干問題研究與探討[J];鐵道工程學報;2012年06期

2 戴志仁;;盾構隧道襯砌結構計算模型探討[J];鐵道工程學報;2013年06期

3 王曉謀;尉學勇;魏進;牛有來;;硬殼層軟土地基豎向附加應力擴散的數值分析[J];長安大學學報(自然科學版);2007年03期

4 鄭穎人;邱陳瑜;張紅;王謙源;;關于土體隧洞圍巖穩(wěn)定性分析方法的探索[J];巖石力學與工程學報;2008年10期

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 楊臻;鄭穎人;張紅;王謙源;宋雅坤;;巖質隧洞圍巖穩(wěn)定性分析與強度參數的探討[J];地下空間與工程學報;2009年02期

2 張紅;鄭穎人;楊臻;王謙源;;黃土隧洞安全系數初探[J];地下空間與工程學報;2009年02期

3 肖強;鄭穎人;葉海林;;靜力無襯砌黃土隧洞穩(wěn)定性探討[J];地下空間與工程學報;2010年06期

4 鄭穎人;;隧洞破壞機理及設計計算方法[J];地下空間與工程學報;2010年S2期

5 鄭穎人;王永甫;王成;馮夏庭;;節(jié)理巖體隧道的穩(wěn)定分析與破壞規(guī)律探討——隧道穩(wěn)定性分析講座之一[J];地下空間與工程學報;2011年04期

6 孫輝;鄭穎人;王在泉;張黎明;張曉娟;;埋深在圍巖分級修正中的應用探討[J];地下空間與工程學報;2012年01期

7 肖強;鄭穎人;陳慶;馮夏庭;;有襯砌隧道設計計算探討——隧道穩(wěn)定性分析講座之三[J];地下空間與工程學報;2012年02期

8 鄭穎人;;有限元極限分析法在隧洞工程中的應用[J];重慶交通大學學報(自然科學版);2011年S2期

9 楊宇江;莊文廣;王照亞;李元輝;;基于強度折減法的地下采場穩(wěn)定性分析[J];東北大學學報(自然科學版);2011年06期

10 楊宇江;高晗;李元輝;;附加載荷作用下空區(qū)頂板穩(wěn)定性分析[J];東北大學學報(自然科學版);2011年09期

相關會議論文 前7條

1 王寧偉;盧淑雯;;人造硬殼層對固化灘涂地基附加應力的影響[A];巖石力學與工程的創(chuàng)新和實踐：第十一次全國巖石力學與工程學術大會論文集[C];2010年

2 邱陳瑜;鄭穎人;宋雅坤;葛蘇鳴;袁晏仁;;樁基荷載作用下隧洞破壞模式研究與安全分析[A];第十一次全國巖石力學與工程學術大會論文集[C];2010年

3 張志強;何本國;李永瓏;張光錦;;節(jié)理巖體隧道穩(wěn)定性影響因素正交試驗及錨桿作用要點研究[A];第3屆全國工程安全與防護學術會議論文集[C];2012年

4 言志信;史盛;江平;黃文貴;;地震作用下隧洞動力響應數值分析[A];《地下空間與工程學報》vol.9 No.5[C];2013年

5 梁禹;蘇文輝;方理剛;陽軍生;;大直徑江底盾構隧道襯砌結構受力現場測試與分析[A];第十三屆海峽兩岸隧道與地下工程學術及技術研討會論文集[C];2014年

6 關凱;井彥林;王春剛;;某焦化工程鉆孔灌注樁試樁結果分析[A];2014年全國工程地質學術大會論文集[C];2014年

7 戴志仁;;盾構隧道襯砌結構計算理論研究[A];第十七屆中國科協(xié)年會——分7　綜合軌道交通體系學術沙龍論文集[C];2015年

相關博士學位論文 前7條

1 李鵬飛;海底隧道圍巖穩(wěn)定性分析與控制研究[D];北京交通大學;2011年

2 張偉;基于預應力錨桿模型的節(jié)理巖體穩(wěn)定性非連續(xù)分析[D];中國科學院研究生院（武漢巖土力學研究所）;2010年

3 賴永標;隱伏溶洞與隧道間安全距離及其智能預測模型研究[D];北京交通大學;2012年

4 孟波;軟巖巷道破裂圍巖錨固體承載特性及工程應用研究[D];中國礦業(yè)大學;2013年

5 封坤;大斷面水下盾構隧道管片襯砌結構的力學行為研究[D];西南交通大學;2012年

6 彭康;海下金屬礦床開采參數優(yōu)化與安全預警研究[D];中南大學;2014年

7 李翠華;三維彈塑性和接觸問題的非線性互補方法研究[D];武漢大學;2014年

相關碩士學位論文 前10條

1 江唯偉;洞庭湖區(qū)硬殼層軟土地基一維固結特性研究[D];長沙理工大學;2010年

2 張功;基于強度折減法的隧洞群穩(wěn)定性分析[D];南昌大學;2010年

3 殷鳳霞;大紅山銅礦435中段54-58盤區(qū)穩(wěn)定性研究[D];昆明理工大學;2009年

4 盧淑雯;沿海固化雙層地基應力與變形的研究[D];沈陽建筑大學;2011年

5 蘇麗娟;高速鐵路隧道圍巖支護參數優(yōu)化設計[D];北京交通大學;2011年

6 毛成琦;路堤荷載作用下軟土硬殼層地基變形特征分析和沉降計算[D];北京交通大學;2011年

7 陳鵬;平行三孔小凈距隧道相互影響分析及圍巖穩(wěn)定性研究[D];中南大學;2011年

8 韓科周;淺埋暗挖地鐵車站合理埋深確定及圍巖穩(wěn)定性分析[D];青島理工大學;2011年

9 王憲云;地質適應性刀盤方案設計方法與流程研究[D];天津大學;2012年

10 付傳飛;硬殼層軟土地基工程特性研究[D];長沙理工大學;2009年

【二級參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 向科;石修巍;;盾構管片彈性密封墊斷面設計與優(yōu)化[J];地下空間與工程學報;2008年02期

2 鄭穎人;趙尚毅;鄧楚鍵;劉明維;唐曉松;張黎明;;有限元極限分析法發(fā)展及其在巖土工程中的應用[J];中國工程科學;2006年12期

3 張留俊;高路堤下軟土硬殼層工程性質的研究[J];公路;1999年07期

4 吳邦穎,曹正康;公路軟土路基人造硬殼層處理及研究[J];路基工程;1996年04期

5 邢義川,駱亞生,李振;黃土的斷裂破壞強度[J];水力發(fā)電學報;1999年04期

6 劉印;張冬梅;黃宏偉;;基于縱向不均勻沉降的盾構隧道滲漏水機理分析[J];鐵道工程學報;2011年05期

7 戴志仁;;盾構隧道管片設計若干問題研究與探討[J];鐵道工程學報;2012年06期

8 王曉謀,袁懷宇;河灘相軟土地基路堤施工[J];長安大學學報(自然科學版);2003年03期

9 陳勇;;云嶺隧道仰拱填充隆起變形的原因分析及處理對策[J];中國西部科技;2012年02期

10 楊果林;硬殼層軟土地基中界面附加應力研究[J];湘潭礦業(yè)學院學報;1996年01期

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張孝偉;;淺埋隧道襯砌結構內力與跨度的關系[J];重慶工學院學報(自然科學版);2008年09期

2 杜榮強;韓金生;王海亮;李云峰;;土中爆炸襯砌變埋深應力比較分析[J];混凝土;2010年03期

3 劉海京;鄭佳艷;林志;;襯砌存在裂縫的隧道力學模型及機理研究[J];公路隧道;2011年01期

4 夏謙;盧成;黃正剛;;隧道內爆炸作用襯砌結構的動力響應和損傷機理研究[J];現代隧道技術;2012年06期

5 ;“上海地鐵車輛運行對襯砌結構及周圍土介質的影響試驗”通過技術鑒定[J];同濟大學學報;1987年03期

6 楊成永,劉維寧,張彌;隧道素砼襯砌結構的極限狀態(tài)[J];北方交通大學學報;1999年04期

7 孫建生;軟基底板外伸式涵洞襯砌結構的有限元分析[J];水利學報;2000年10期

8 高新強,仇文革,高揚;山嶺隧道突水對襯砌結構受力影響數值分析[J];中國鐵道科學;2004年06期

9 高新強,仇文革,高揚;山嶺隧道高水壓下襯砌結構平面數值分析[J];巖土力學;2005年03期

10 林立華;;分岔隧道大拱段襯砌結構受力分析[J];土工基礎;2007年06期

相關會議論文 前10條

1 林鵬;周雅能;李子昌;楊強;;大跨徑非規(guī)則地下結構襯砌非線性配筋分析[A];中國軟巖工程與深部災害控制研究進展——第四屆深部巖體力學與工程災害控制學術研討會暨中國礦業(yè)大學（北京）百年校慶學術會議論文集[C];2009年

2 王建華;王衛(wèi)東;周香蓮;;飽和土中任意形狀襯砌對彈性波的散射[A];中國土木工程學會第九屆土力學及巖土工程學術會議論文集（下冊）[C];2003年

3 姚永勤;王明年;;相鄰隧道施工對襯砌結構安全性的影響分析[A];第十二屆全國結構工程學術會議論文集第Ⅱ冊[C];2003年

4 李行;;地下襯砌結構的常微分方程數值解[A];地下工程經驗交流會論文選集[C];1982年

5 歐小強;劉浩;;襯砌剛度對山嶺隧道地震動力響應分析研究[A];第十二屆海峽兩岸隧道與地下工程學術與技術研討會論文集[C];2013年

6 王勇;徐干成;喬春生;;公路隧道數值模擬分析及襯砌安全性評價[A];中國土木工程學會第十一屆、隧道及地下工程分會第十三屆年會論文集[C];2004年

7 李昊;古銀城;李學鋒;;斷層破碎帶水壓力分布及襯砌響應規(guī)律研究[A];第三屆全國地下、水下工程技術交流會論文集[C];2013年

8 張志國;杜申偉;劉會波;;高外水壓力城門洞形水工隧洞襯砌結構設計探討[A];第23屆全國結構工程學術會議論文集（第Ⅱ冊）[C];2014年

9 陳坤;;盾構法隧道未封閉襯砌的計算模型初步研究[A];第二屆全國地下、水下工程技術交流會論文集[C];2011年

10 徐禎祥;劉月芬;;高地應力地區(qū)隧道支護襯砌的受力特性研究[A];中國土木工程學會隧道及地下工程學會第九屆年會論文集[C];1996年

相關博士學位論文 前1條

1 劉金云;軟弱土層輸水隧道地震響應及減震措施研究[D];大連理工大學;2007年

相關碩士學位論文 前10條

1 鄭萬坤;西安地鐵地裂縫區(qū)間隧道運行期襯砌結構和圍巖的力學響應數值分析[D];西安理工大學;2009年

2 夏謙;隧道內爆炸作用襯砌結構的損傷機理和抗爆性能研究[D];浙江大學;2011年

3 劉繼青;公路隧道模筑多孔混凝土襯砌結構的抗火性能理論研究[D];山東建筑大學;2011年

4 張步才;飽水黃土隧洞支護襯砌結構設計研究[D];蘭州大學;2013年

5 汪洋;隧道火災下襯砌結構安全性能研究[D];中南大學;2008年

6 廖仕超;隧道火災下襯砌結構承載力研究[D];中南大學;2011年

7 熊珍珍;隧道火災襯砌結構熱力受損規(guī)律研究[D];中國礦業(yè)大學;2014年

8 唐亮;隧道病害調查分析及襯砌結構的風險分析與控制研究[D];浙江大學;2008年

9 張明;城市淺埋隧道襯砌結構抗爆特性數值模擬研究[D];西安科技大學;2009年

10 孫文杰;基于強度折減法與襯砌安全系數的青島地鐵襯砌結構優(yōu)化設計研究[D];青島理工大學;2011年

，

本文編號：1532209