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考虑不同管片拼装方式的超大直径盾构隧道衬砌受力变形分析

2021-06-07范一鸣李博刘波

安徽建筑大学学报 2021年1期

范一鸣,李博,刘波

(1.亳州职业技术学院,亳州 236800;2.亳州市重点工程建设管理局,亳州 237800;3.东南大学 土木工程学院,南京 210098)

近年来,盾构法在我国隧道工程建设中发挥了重要作用。盾构法隧道由多块管片经螺栓拼装组合而成,以抵御周围水土压力和其他荷载。盾构隧道的受力变形受到拼装方式、地层条件等诸多因素的影响。

目前,对盾构隧道衬砌的研究方法主要有数值模拟、现场和室内试验以及理论分析。例如,郭瑞等采用非线性有限元方法分析了地层抗力系数、地层侧压力系数、管片接头抗弯刚度以及管片拼装方式对隧道稳定性的影响,并与失稳破坏相似模型试验结果进行了比较。陈俊生采用三维有限元法建立了一个具有9 环管片的盾构隧道数值模型,通过施加与施工阶段相应的注浆压力、千斤顶顶力以及盾尾刷挤压作用,分析了施工阶段管片的变形特点及应力分布;封坤等采用自行开发的“多功能盾构隧道结构体试验系统”,以南京长江隧道工程为依托研究了通缝和错缝两种拼装方式下管片的不同破坏特征。王士民对以深港狮子洋隧道为原型,采用模型试验的方法对极端荷载条件下水下盾构隧道衬砌结构破坏过程进行了探讨。杨雨冰等采用基于断裂力学的有限元法,从单块管片、2 块管片(含接头)、整环衬砌结构3 个层次探讨了盾构隧道管片的破坏机制,指出管片接头的模拟是准确预测整环衬砌结构极限承载力和变形性能的关键。……

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