考虑微拱效应的隧道管棚受力机制分析与支护效果评价

摘要：

考虑管间微拱效应、初期支护滞后效应、应力释放时空效应和基床系数变化特性,将管棚在轴向上划分为不同受力区段,建立深浅埋隧道管棚的力学理论模型,进而通过参数分析揭示管棚力学响应受影响规律.研究表明:①管棚在环向上表现为微拱效应,具有承载减跨效果,管棚外载为管间微拱转移的岩土压力;②管棚轴向上体现为长梁效应,发挥荷载传递作用,将超前围岩荷载传递至后方初支;③基于Pasternak弹塑性地基梁理论,推导了管棚挠度和内力的理论解,较既有理论解更贴近实测结果;④提出了围岩/初期支护承载比和管棚挠曲变形以量化评价管棚支护效果,为合理控制管棚变形并有效传递围岩荷载,软岩大跨隧道开挖进尺不得大于2 m,拱顶附近30°范围内的管间距较其他部位应缩短5～10 cm.

关键词：管棚、隧道工程、微拱效应、受力机制、变形预测

所属期刊栏目：45

分类号：TU431(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划（973计划）;国家自然科学基金;高铁联合基金重点项目

在线出版日期：2023-03-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：561-570