基于预留支护假设的小净距隧道中央岩墙应力简化计算方法

摘要：

小净距隧道中央岩墙在施工过程中会经历多次扰动,因此,如何保障其安全性和稳定性是设计和施工的重点,而获取其受力状态是科学制定设计和施工方案的前提.针对小净距隧道中央岩墙受力特性及其影响因素,研究了其应力分布规律和简化计算方法.在隧道围岩内部"预留支护"的假设前提下,首先得到"预留支护"界面上荷载分布的表达式,进而得到预留支护界面上的正应力与剪应力分布规律,并在此基础上计算中央岩墙所受平均正应力和附加弯矩,最后得到了中央岩墙在一定条件下的计算方法和分布规律.结果表明:小净距隧道中央岩墙应力分布规律可以通过"预留支护假设-界面正应力和剪应力分析-中央岩墙平均应力和附加弯矩-岩墙最终应力分布"的思路完成简化计算.中央岩墙应力分布规律与隧道半径、 岩墙自身厚度以及初始地应力等因素有关.岩墙厚度和一侧隧道半径一定,另一侧隧道半径增大,岩墙整体应力逐渐增大,小半径隧道一侧的应力稍大;随着两洞室半径趋于相同,应力分布也呈现左右对称的趋势;在岩墙厚度较小时,适当增加岩墙厚度对减小其平均应力的效果很明显.在两隧道半径一定时,随着岩墙厚度增加,应力逐渐减小,分布逐渐变得均匀,由附加弯矩引起的两侧应力差也随之越小.

关键词：隧道工程、预留支护、简化计算、小净距隧道、中央岩墙、应力分布

所属期刊栏目：35

分类号：U455.7+1;TU432(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51408554;北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室开放基金项目TUE2017-03;宁波市交通运输科技计划项目201736,201710

在线出版日期：2019-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：95-103