基于时效理论解的双层衬砌圆形隧道围岩压力分担的简便计算法

摘要：

隧道的顺序施工叠加岩石流变特性,使围岩和衬砌的力学状态与时间相关.针对水平和竖向地应力不相等的一般地应力条件下双层衬砌圆形隧道施工问题,采用复变函数方法和Laplace变换,推导了开挖和支护全施工过程任意时刻围岩、衬砌的位移和应力理论解答.理论推导中用任意黏弹性模型模拟岩石流变特性,并在隧道开挖完成后的任意时刻分别施加一次衬砌、二次衬砌.并与相同条件下有限元解进行了比对.为便于工程设计,基于本文时效理论解,通过衬砌压力的机理分析,运用数据拟合的方法,给出了围岩压力分担的简便计算法,公式形式简单、适用范围广,同时也可以实现解析解的类似精度,为科学合理确定二次衬砌施工方案提供了理论依据.结合一算例,针对不同围岩压力分担情况,分别给出二衬施加时刻和二衬厚度建议值.工程中可据此方便、快捷地进行相似工程条件下的初步设计.

关键词：衬砌隧道、黏弹性、二次衬砌、围岩压力分担

所属期刊栏目：39

分类号：TU45;U45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目11572228,51639008;国家"973"重点基础研究发展计划2014CB046901;同济大学土木工程防灾国家重点实验室自主课题SLDRCE14-B-11

在线出版日期：2017-10-12（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：1600-1608