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现代隧道技术 2024, Vol. 61 Issue (5) :210-218    DOI:
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垂直顶升作用下盾构隧道力学特性模型试验研究
(1. 广州市市政工程设计研究总院有限公司,广州 510060;2.广州地铁设计研究院股份有限公司,广州 510010;3.华南理工大学 亚热带建筑科学国家重点实验室,广州 510640)
Experimental Study on the Mechanical Characteristics of Shield Tunnels under Vertical Jacking
(1. Guangzhou Municipal Engineering Design & Research Institute CO.,Ltd, Guangzhou 510060; 2. Guangzhou Metro Design & Research Institute Co., Ltd. Guangzhou 510010; 3. State Key Laboratory of Subtropical Building Science, South China University of Technology,Guangzhou 510640)
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摘要 垂直顶升法施工中,顶升反力作用于盾构隧道底部产生的影响是关乎土层结构安全、稳定的关键问题。为了探究盾构内垂直顶升施工对隧道力学特性的影响,依托典型工程,通过研制试验装置开展垂直顶升模型试验,揭示顶升过程扩散块反力的发展规律,探索顶升阶段盾构隧道衬砌结构与接头受力变形特性,并与理论计算进行对比分析。研究结果表明:顶升反力分布呈现出典型的非线性特征,主要经历土层破坏前的显增段、土层破坏后的显降段以及后期的渐降稳定段。管片收敛变形经历显著增加→快速减小→缓慢下降→趋于稳定4个阶段,影响范围为开口环与相邻两环,顶升过程变形控制应结合位移特征重点考虑竖向加固。顶升阶段隧道纵向弯曲变形,最大张开量出现在开口环间,且因纵向荷载突变错动,最大错台量出现在开口环与相邻环间。隧道管片环缝张开和错台沿纵向衰减很明显,位移主要由管片本体变形组成,接头变形贡献很小。顶升力作用下拱顶和底内侧分别受拉、受压,应力先增大后减小,拱腰上部表现为先压后拉,下部则受拉。顶升反力诱发管片应力扰动重分布,主要影响开口环以及相邻环,管片应力水平较低,结构未出现拉压损伤。
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杨春山1 徐世杨2 魏立新1 陈俊生3
关键词盾构隧道   垂直顶升   顶升反力   力学特性   模型试验   理论分析     
Abstract: In vertical jacking construction, the effect of jacking reaction forces applied to the bottom of shield tunnels is a critical issue concerning the safety and stability of the surrounding soil structure. To explore the impact of vertical jacking construction on the mechanical behavior of shield tunnels, a model test was conducted using a test apparatus developed for a typical project. The test aimed to reveal the development pattern of the reaction force distribution during the jacking process and to study the mechanical and deformation characteristics of the tunnel lining and joints during different jacking stages, comparing them with theoretical calculations. The results indicate that the distribution of jacking reaction forces exhibits a typical nonlinear pattern, characterized by a significant increase before soil failure, a notable decrease after soil failure, and a gradual stabilization phase. The convergence deformation of tunnel segments undergoes four stages: a sharp increase, rapid decrease, slow decline, and eventual stabilization, affecting the opening ring and adjacent two rings. Deformation control during the jacking process should prioritize vertical reinforcement based on displacement characteristics. Longitudinal bending deformation occurs in the tunnel during the jacking stage, with the maximum gap observed between the opening rings. Due to sudden longitudinal load shifts, the largest misalignment occurs between the opening ring and adjacent rings. The segment ring joint opening and misalignment decrease significantly along the longitudinal axis, with displacement mainly resulting from segment body deformation and minimal joint deformation contribution. Under jacking forces, the tunnel crown and inner base are subject to tension and compression, respectively, with stress initially increasing and then decreasing. The upper part of the tunnel waist experiences initial compression followed by tension, while the lower part is under tension. The jacking reaction force induces a redistribution of segment stress disturbances, primarily affecting the opening ring and adjacent rings. The segment stress levels remain low, and no tensile or compressive damage is observed in the structure.
KeywordsShield tunnel,   Vertical jacking,   Jacking reaction force,   Mechanical characteristics,   Model test,   Theo? retical analysis     
基金资助:国家自然科学基金项目(51878192);广东省住房和城乡建设厅科技创新计划项目(2022-K4-094918);广东省普通高校特色创新项目(2023KTSCX261).
作者简介: 杨春山(1986-),男,博士,正高级工程师,主要从事隧道与地下工程设计研究工作,E-mail:soildoctor@163.com.
引用本文:   
杨春山1 徐世杨2 魏立新1 陈俊生3 .垂直顶升作用下盾构隧道力学特性模型试验研究[J]  现代隧道技术, 2024,V61(5): 210-218
YANG Chunshan1 XU Shiyang2 WEI Lixin1 CHEN Junsheng3 .Experimental Study on the Mechanical Characteristics of Shield Tunnels under Vertical Jacking[J]  MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY, 2024,V61(5): 210-218
链接本文:  
http://www.xdsdjs.com/CN/      或     http://www.xdsdjs.com/CN/Y2024/V61/I5/210
 
没有本文参考文献
[1] 陈湘生1,2,3 陈伟杰2 李荣康2 顾问天1 卢 院1 李 强2,3 苏 栋2,3.盾构隧道足尺试验装配式加载平台的设计与应用[J]. 现代隧道技术, 2024,61(5): 1-9
[2] 魏立新1 杨春山1 刘力英1 宋棋龙2,3 苏 栋2,3.上硬下软复合地层大直径盾构掌子面稳定性研究[J]. 现代隧道技术, 2024,61(5): 21-28
[3] 祁 军1 王忠杰2,3,4 陈子君1 林存刚2,3,4 谢稳江1 梁 禹2,3,4.盾构隧道开挖引起的深层土体沉降槽宽度参数取值分析[J]. 现代隧道技术, 2024,61(5): 29-41
[4] 吴剑锋1,2 张 聪1,2 王树英3 梁粤华4 翟利华4 阳军生3.考虑软化效应的全风化花岗岩地层三阶段注浆扩散机制研究[J]. 现代隧道技术, 2024,61(5): 52-61
[5] 袁作波1 简汶洋2 王 铎1 梁 禹2 胡 松1 林存刚2 秦英斌1 赵辰洋2.有压供水管线渗漏影响下盾构诱发地层 变形机理研究[J]. 现代隧道技术, 2024,61(5): 174-182
[6] 张 羽1 周 鲁1 孙晓贺2 李 俊1 施成华2 刘胜利1.滨海地区地铁隧道渗漏成因与治理对策研究[J]. 现代隧道技术, 2024,61(5): 234-424
[7] 刘 博1,2 郑金雷1,3,4 张 昭1 麻建飞4.新建隧道上跨施工引起既有盾构隧道纵向变形力学模型研究[J]. 现代隧道技术, 2024,61(4): 112-118
[8] 刘肖汇1 封 坤1 郭文琦1 鲁选一1 彭长胜2 李姣阳2.内部结构施作方式对盾构隧道纵向力学特性的影响研究[J]. 现代隧道技术, 2024,61(4): 151-160
[9] 朱美恒1 陈思睿2 黄忠凯2 李永波1 张吾渝3 张冬梅2.地表超载作用下大直径全预制装配盾构隧道受力变形规律研究[J]. 现代隧道技术, 2024,61(4): 161-171
[10] 王志远1 杨 昊2 林 刚1 连正洲2 喻 波1.连接螺栓对盾构隧道振动响应的影响分析[J]. 现代隧道技术, 2024,61(4): 172-179
[11] 何晟亚1 李 亮1 李恒一1 张建经2 叶 亮1 文海家3 段虎辰4 谢 朋4.可视化软土隧道模型试验相似材料的配置及其物理力学特性研究[J]. 现代隧道技术, 2024,61(4): 202-209
[12] 潘笑海1 申玉生1 王浩鱇1 王岩岩1 张昕阳1 张 熙1 左雷彬2.多破裂面走滑断层错动下隧道结构响应规律研究[J]. 现代隧道技术, 2024,61(4): 210-220
[13] 蔡光远1 唐泽人2 陈 辰3 朱元昌2 于朋臣3 柳 献2.大长细比预制中隔墙智能拼装设备研发[J]. 现代隧道技术, 2024,61(4): 275-282
[14] 黄 戡 吴奇江 邓 喜 李 徽.基于滑移面夹角线性变化的盾构隧道松动土压力计算方法研究[J]. 现代隧道技术, 2024,61(3): 8-17
[15] 陈泽恩1,2 陈小峰1,2,3 孔祥苗4 张 欣5 张永强2 刁岳峰1 吴 珂1,2,3.分叉隧道合流段流动特征及局部损失特性研究[J]. 现代隧道技术, 2024,61(3): 53-60
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