盾构管片开口解析分析方法及其应用

作     者：陈张鹏 臧延伟 杨仲轩 徐荣桥 龚晓南 王金昌 刘长宝 严佳佳 CHEN Zhang-peng;ZANG Yan-wei;YANG Zhong-xuan;XU Rong-qiao;GONG Xiao-nan;WANG Jin-chang;LIU Chang-bao;YAN Jia-jia

作者机构：浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江大学平衡建筑研究中心浙江杭州310058 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311120 公路数智养护浙江省工程研究中心浙江杭州310051 

基　　金：国家自然科学基金项目(12272335) 技术开发项目(中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司201项目) 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2024年第37卷第7期

页      码：189-203页

摘      要：为方便隧道中人员和车辆在灾害中能就近逃生和避险,需要设置大量的地下结构联络通道,这就带来了盾构隧道管片开口问题。采用Timoshenko曲梁理论描述管片的力学行为,通过土弹簧和荷载模拟周围土体对隧道的约束和加载作用,三向弹簧模拟环内纵缝接头,均布剪切弹簧模拟环间接头,建立了分析模型。首先采用状态空间法,推导了不考虑开口时多环衬砌传递方程。其次引入自由边界条件,调整荷载和系统矩阵,导出了考虑开口工况和错缝拼装的多环衬砌传递方程,得到了开口工况下盾构隧道的响应。最后结合之江路联络通道工程,通过数值算例,验证所提方法的同时分析了大直径盾构隧道开口工况下开口环和邻近环的变形和内力分布规律,研究了地质条件和环间连接情况对衬砌开口的影响。结果表明:开口环位移增加而内力减小,邻近环则位移和内力都增加;周围地质条件越好,隧道受开口工况的影响越小。在实际工程中,可以通过增强环间连接的方法来减小开口工况对于衬砌受力的影响。

主 题 词：隧道工程 盾构隧道 状态空间法 解析方法 管片开口 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.19721/j.cnki.1001-7372.2024.07.016

馆 藏 号：203131629...