饱和土中考虑衬砌界面排水的浅埋盾构隧道开挖影响分析

摘要：

盾构隧道施工引起的环境土工效应分析一直是隧道及地下建筑工程领域中研究的热点问题。由于目前该领域较少考虑饱和土质以及隧道衬砌与土体间界面排水工况所带来的影响，尤其是较少针对隧道施工长期变形影响以及衬砌应力进行解析分析。由此基于隧道开挖椭圆化变形模式，考虑衬砌界面完全排水以及完全不排水两种工况，提出了饱和土中浅埋隧道开挖引起的地层长短期变形和隧道衬砌应力计算方法。结果表明：椭圆化变形模式对地层短期变形和长期变形的影响均较明显，在此条件下得到的位移曲线与实测值吻合较好。在计算衬砌内力时，衬砌轴力和弯矩整体关于90°/270°轴即隧道竖轴线严格对称，其中轴力沿圆周呈上大圆下小圆的倒“8”字形分布；而弯矩沿圆周呈上下圆基本一致的“8”字形分布，其中下圆稍大。土质和界面排水条件显著影响衬砌内力值的大小，其中饱和土长期排水工况下衬砌内力值一般大于不排水工况解，且其与饱和土短期不排水解相比差距明显。分析成果可为正确预估饱和土浅埋盾构开挖变形提供一定的理论依据。

关键词：浅埋隧道、饱和土、椭圆化变形、界面排水、地层位移、衬砌应力

所属期刊栏目：38

分类号：TU44(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51008188；上海自然科学基金项目15ZR1429400；地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室课题SKLGP2015K015；国土资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室课题2015k005

在线出版日期：2016-10-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1595-1605