特殊環(huán)境下復(fù)雜水下盾構(gòu)隧道管片襯砌縱向受力分析.pdf

1、隨著軌道和市政領(lǐng)域盾構(gòu)隧道的迅速發(fā)展，隧道縱向不均勻沉降問(wèn)題日漸凸顯，由此引發(fā)的滲水漏泥、結(jié)構(gòu)破壞及內(nèi)部扭曲等問(wèn)題逐漸引起人們的重視。本文以此為背景，通過(guò)理論分析和數(shù)值模擬，在完善縱向等效連續(xù)化模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步修正了剛度，為實(shí)際工程提供了參考。
　　首先，考慮縱向軸力對(duì)中性軸的影響，推導(dǎo)了盾構(gòu)隧道管片結(jié)構(gòu)的縱向剛度、環(huán)縫張開(kāi)量及曲率半徑的表達(dá)式，并針對(duì)佛莞獅子洋147號(hào)鉆孔斷面進(jìn)行了對(duì)比分析，驗(yàn)證了該計(jì)算公式的正確性，并進(jìn)一步

2、討論了環(huán)縫長(zhǎng)度影響系數(shù)、橫向剛度有效率、錯(cuò)縫拼裝系數(shù)對(duì)管片結(jié)構(gòu)縱向剛度有效率的影響。結(jié)果表明:中性軸位置取決于等效偏心距的大小，管片結(jié)構(gòu)橫向剛度和錯(cuò)縫拼裝對(duì)于提高結(jié)構(gòu)縱向剛度有效率的作用顯著。
　　接著，引入聯(lián)絡(luò)橫通道、豎井、管片壁后空洞、采空區(qū)及管片內(nèi)襯開(kāi)展進(jìn)一步分析，建立了影響區(qū)域(-30m，30m)范圍內(nèi)管片結(jié)構(gòu)縱向剛度有效率與位移的線(xiàn)性關(guān)系，分析了附屬結(jié)構(gòu)和特殊環(huán)境結(jié)構(gòu)受力和變形，并對(duì)前述特殊情況下管片結(jié)構(gòu)的縱向力學(xué)性能進(jìn)

3、行了修正。結(jié)果表明:附屬結(jié)構(gòu)和特殊環(huán)境能產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，在位移等效下，能顯著改變結(jié)構(gòu)的縱向剛度，且影響程度受接頭型式和區(qū)段長(zhǎng)度控制，應(yīng)在特殊地段的過(guò)渡帶(-10m，10m)范圍進(jìn)行必要的柔性處理。
　　最后，以佛莞獅子洋隧道為對(duì)象，選取上覆或下臥層不均、地層埋深突變、巖層軟硬交替等斷面，計(jì)算同時(shí)考慮水土合算和水土分算情況下隧道的位移和內(nèi)力分布;并以百年最高、最低水位進(jìn)一步分析，分析水浮力、河流沖刷及岸邊構(gòu)筑物對(duì)運(yùn)營(yíng)期隧道的加卸載