發(fā)布時(shí)間：2021-02-05 07:27

　　鑒于當(dāng)前采用盾構(gòu)法修建地下鐵道時(shí)常常需穿越復(fù)合地層,而針對(duì)復(fù)合地層中襯砌圓環(huán)的荷載計(jì)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(zhǎng)沙地鐵5號(hào)線木蓮沖路站—雨花廣場(chǎng)站和勞動(dòng)?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(duì)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(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果,驗(yàn)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(duì)上軟下硬復(fù)合地層要著重驗(yàn)算隧底管片外側(cè)鋼筋強(qiáng)度和螺栓抗剪強(qiáng)度,必要時(shí)適當(dāng)調(diào)整隧底管片的配筋設(shè)計(jì),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(bào)(自然科學(xué)版). 2020,51(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：13 頁(yè)

【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(jìn)行簡(jiǎn)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(duì)該處實(shí)際土壓力的計(jì)算存在爭(zhēng)議。本文傾向于按照朗肯主動(dòng)土壓力公式對(duì)土壓力進(jìn)行計(jì)算，即式中：qe3為軟土側(cè)的側(cè)向主動(dòng)土壓力；qe4為硬土側(cè)的側(cè)向主動(dòng)土壓力；qe5為隧底側(cè)向主動(dòng)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(yàn)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(dāng)θ逐漸增大時(shí)，P4逐漸減小，結(jié)構(gòu)的大部分位于硬土范圍內(nèi)，此時(shí)，由于周圍土體穩(wěn)定性較好，隧道拱底產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力減小，這與實(shí)際情況相符。但當(dāng)軟硬土層分界線在隧道中心線下方時(shí)，P4仍然隨著θ的增大而減小，這與實(shí)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(shí)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(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3019252