考虑轴力作用下盾构下穿引起既有隧道变形解析解

作者：乔晓延; 齐晓强

来源：铁道标准设计, 2022, 66(12): 98-103.

DOI：10.13238/j.issn.1004-2954.202109220010

• 盾构隧道
• 下穿既有隧道
• Euler-Bernoulli梁
• 地基模型
• 轴力作用

为研究盾构下穿对上覆既有隧道变形的影响，首先，采用修正Loganathan公式求解盾构开挖引起既有隧道轴线处的土体自由位移；其次，把土体自由位移转化成附加应力施加在既有隧道上，将既有隧道简化成无限长Euler-Bernoulli梁搁置在Kerr地基模型上，引入隧道轴力的二阶效应，根据既有隧道两端自由的约束条件提出盾构下穿引起既有隧道受力变形解析解。研究结果表明：与既有文献实测数据验证对比，本文所提方法计算结果与实测较为符合；与本文方法退化解析比较，本文方法预测结果更具有优越性。参数分析得到如下结论：地层损失率增大，既有隧道位移及其内力呈线性增大趋势；随着隧道开挖轴线埋深增加，既有隧道位移和内力均会大幅度减小；随着下穿隧道开挖直径增大，上覆既有隧道变形及其内力显著增大。

• 单位
  青岛理工大学; 中交第二公路工程局有限公司; 土木工程学院