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摘要
为探究盾构掘进过程中下方既有隧道的受力变化规律,建立盾构上穿计算模型,考虑盾构刀盘附加推力、盾壳侧摩阻力、附加注浆压力和开挖引起的土体损失4个因素产生的附加应力,根据隧道围压重分布三阶段理论计算出既有隧道的实时围压,并采用修正惯用法计算内力。以实际上穿工程案例为基础,分析其在穿越过程中下方隧道的弯矩、轴力以及剪力的变化,并研究不同隧道埋深的影响规律。结果表明:1)隧道周围的水平附加应力主要由盾壳摩擦以及土体损失引起,而竖向附加应力取决于土体损失; 2)盾构掘进会造成下方隧道产生“竖椭圆”分布的附加围压,上穿结束后围压和内力均有所减小,弯矩和剪力的减幅较大,轴力的变化较小; 3)在新建隧道局部穿越过程中,围压呈现出一个由左至右的平衡过程; 4)附加应力随新建隧道埋深的增大而不断增大,同时管片内力有不同程度的减小。
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单位中铁二院华东勘察设计有限责任公司; 建筑工程学院; 浙江大学
