基于预留支护假设的小净距隧道中央岩墙应力简化计算方法

作     者：应国刚 张素磊 周明 陈立平 YING Guo-gang;ZHANG Su-lei;ZHOU Ming;CHEN Li-ping

作者机构：宁波市交通工程质量安全监督站浙江宁波315000 青岛理工大学土木工程学院山东青岛450001 慈溪市交通建设工程质量监督站浙江慈溪315300 宁波市交通建设工程试验检测中心有限公司浙江宁波315000 

出 版 物：《公路交通科技》 (Journal of Highway and Transportation Research and Development)

年 卷 期：2018年第35卷第12期

页      面：95-103页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51408554) 北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室开放基金项目(TUE2017-03) 宁波市交通运输科技计划项目(201736 201710) 

主　　题：隧道工程 预留支护 简化计算 小净距隧道 中央岩墙 应力分布 

摘      要：小净距隧道中央岩墙在施工过程中会经历多次扰动,因此,如何保障其安全性和稳定性是设计和施工的重点,而获取其受力状态是科学制定设计和施工方案的前提。针对小净距隧道中央岩墙受力特性及其影响因素,研究了其应力分布规律和简化计算方法。在隧道围岩内部预留支护的假设前提下,首先得到预留支护界面上荷载分布的表达式,进而得到预留支护界面上的正应力与剪应力分布规律,并在此基础上计算中央岩墙所受平均正应力和附加弯矩,最后得到了中央岩墙在一定条件下的计算方法和分布规律。结果表明:小净距隧道中央岩墙应力分布规律可以通过预留支护假设-界面正应力和剪应力分析-中央岩墙平均应力和附加弯矩-岩墙最终应力分布的思路完成简化计算。中央岩墙应力分布规律与隧道半径、岩墙自身厚度以及初始地应力等因素有关。岩墙厚度和一侧隧道半径一定,另一侧隧道半径增大,岩墙整体应力逐渐增大,小半径隧道一侧的应力稍大;随着两洞室半径趋于相同,应力分布也呈现左右对称的趋势;在岩墙厚度较小时,适当增加岩墙厚度对减小其平均应力的效果很明显。在两隧道半径一定时,随着岩墙厚度增加,应力逐渐减小,分布逐渐变得均匀,由附加弯矩引起的两侧应力差也随之越小。