發(fā)布時間：2021-02-05 07:27

　　鑒于當前采用盾構(gòu)法修建地下鐵道時常常需穿越復(fù)合地層,而針對復(fù)合地層中襯砌圓環(huán)的荷載計算尚未建立統(tǒng)一可靠的荷載體系的情況,通過分析傳統(tǒng)梁-彈簧法荷載體系在復(fù)合地層中存在的缺陷,提出一種適用于該類地層的修正梁-彈簧法荷載體系。以長沙地鐵5號線木蓮沖路站—雨花廣場站和勞動?xùn)|路站—華雅站區(qū)間復(fù)合地層斷面為工程背景,采用有限元軟件對比分析傳統(tǒng)梁彈簧法和修正梁彈簧法荷載體系下管片變形及力學(xué)特性。結(jié)合現(xiàn)場實測結(jié)果,驗證修正梁彈簧法的可靠性。研究結(jié)果表明:在上軟下硬地層中,隧底的豎向位移較小。與傳統(tǒng)梁彈簧荷載體系相比,修正梁荷載體系所得隧底管片彎矩方向與傳統(tǒng)法所得隧底管片彎矩方向普遍呈現(xiàn)出內(nèi)側(cè)受拉的情況,而外側(cè)受壓的情況則相反,且數(shù)值上相應(yīng)減小。針對上軟下硬復(fù)合地層要著重驗算隧底管片外側(cè)鋼筋強度和螺栓抗剪強度,必要時適當調(diào)整隧底管片的配筋設(shè)計,為此類地層中修建盾構(gòu)隧道提供參考。 

【文章來源】：中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,51(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

傳統(tǒng)梁-彈簧法荷載體系

將襯砌環(huán)水平圍巖壓力按均布荷載進行簡化。上、下2層土物理性質(zhì)存在差異，側(cè)向土壓力在軟硬分界處存在突變，目前，人們對該處實際土壓力的計算存在爭議。本文傾向于按照朗肯主動土壓力公式對土壓力進行計算，即式中：qe3為軟土側(cè)的側(cè)向主動土壓力；qe4為硬土側(cè)的側(cè)向主動土壓力；qe5為隧底側(cè)向主動土壓力；P2為地面至軟硬土層交界處的上覆土壓力；P3為地面至隧底中心線的上覆土壓力；φ軟和φ硬分別為軟土和硬土的內(nèi)摩擦角；c軟和c硬分別為軟土和硬土的黏聚力。

經(jīng)驗證，式(11)能夠較好地表征軟硬土層分界線在隧道中心線上方的情況。當θ逐漸增大時，P4逐漸減小，結(jié)構(gòu)的大部分位于硬土范圍內(nèi)，此時，由于周圍土體穩(wěn)定性較好，隧道拱底產(chǎn)生的主動土壓力減小，這與實際情況相符。但當軟硬土層分界線在隧道中心線下方時，P4仍然隨著θ的增大而減小，這與實際情況不完全符合。本文將軟硬土層分界線位于隧道水平中心線以下時的工況命名為工況Ⅱ，如圖4所示。圖4 工況Ⅱ示意圖

【參考文獻】：
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本文編號：3019252