【摘要】：在進(jìn)行盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)載荷計(jì)算時(shí),常采用全土柱或壓力拱理論計(jì)算圍巖松動(dòng)壓力,但當(dāng)盾構(gòu)隧道面臨深埋條件且需計(jì)入形變壓力時(shí),該方法難以適用.鑒于此,基于Drucker-Prager屈服準(zhǔn)則,推導(dǎo)了考慮滲流效應(yīng)影響下圍巖與襯砌結(jié)構(gòu)相互作用的彈塑性解析解,給出了圍巖彈、塑性區(qū)應(yīng)力與位移、塑性區(qū)半徑等關(guān)鍵參數(shù)與支護(hù)阻力間關(guān)系的解析式.闡述了上述解析結(jié)果在確定襯砌結(jié)構(gòu)載荷中的應(yīng)用,即建立圍巖與襯砌結(jié)構(gòu)靜力平衡狀態(tài)并求二者對(duì)應(yīng)曲線的交點(diǎn).進(jìn)一步地,考慮接頭引起管片襯砌結(jié)構(gòu)整體剛度降低對(duì)圍巖與襯砌結(jié)構(gòu)相互作用的影響,引入剛度折減系數(shù),并在襯砌結(jié)構(gòu)圍巖壓力確定中對(duì)施工期流固耦合效應(yīng)的影響和滲流力對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)支護(hù)特性曲線的影響進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理.最后,通過算例將解析解與水下盾構(gòu)隧道載荷實(shí)測(cè)值和數(shù)值計(jì)算值進(jìn)行了比較.結(jié)果表明:用解析方法得到的施工期和穩(wěn)定期的管片襯砌結(jié)構(gòu)圍巖壓力比現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值分別大28%和12%,穩(wěn)定期圍巖壓力比數(shù)值計(jì)算值大5%,可為類似工程的設(shè)計(jì)施工提供一定的參考價(jià)值.
[Abstract]:The theory of whole soil column or pressure arch is often used to calculate the loosening pressure of surrounding rock in shield tunnel segment lining structure, but it is difficult to apply this method when the shield tunnel is faced with the condition of deep burying and the deformation pressure is taken into account. In view of this, based on the Drucker-Prager yield criterion, the elastic-plastic analytical solution of the interaction between surrounding rock and lining structure under the influence of seepage effect is derived, and the stress and displacement of surrounding rock in plastic zone are given. The analytical formula of the relation between the key parameters such as the radius of plastic zone and the support resistance. The application of the above analytical results in determining the load of lining structure is described, that is, the static equilibrium state of surrounding rock and lining structure is established and the intersection point of the corresponding curve between them is obtained. Further, considering the influence of the overall stiffness reduction of segment lining structure caused by joint on the interaction between surrounding rock and lining structure, the stiffness reduction coefficient is introduced. The influence of fluid-solid coupling effect and seepage force on the characteristic curve of lining structure support are simplified in the determination of surrounding rock pressure of lining structure. Finally, the analytical solution is compared with the measured value and numerical value of underwater shield tunnel load. The results show that the wall rock pressure of the segment lining structure obtained by analytical method is 28% and 12% larger than the field measured values respectively, and the surrounding rock pressure in the stable period is 5% larger than the numerical value. It can provide some reference value for the design and construction of similar projects.
【作者單位】： 西南交通大學(xué)交通隧道工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(U1361210,51578462) 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFC0802200) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(2682015CX077) 中國(guó)鐵路總公司科技研究開發(fā)計(jì)劃(2014G004-0)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：U455.43

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2421493