盾构掘进行为对盾壳-土体接触应力的影响

• 作者: 金慧 袁大军 金大龙
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 关键词: 盾构施工 机土附加接触应力 复变函数 盾构掘进行为 姿态调整
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 交通工程、土木工程|Traffic Engineering, Civil Engineering
• 页码范围: 1036-1047
• 页数: 12页
• 分类号: U451
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2021.06.003

摘要

针对盾构掘进行为对盾壳和土体间接触应力的影响,将盾构和土体相互作用模型简化为含孔洞的弹性半空间平面应变模型,将盾构掘进作用简化为洞周径向、竖直和水平位移模式,基于复变函数理论,提出盾构掘进行为诱发的盾壳-土体附加接触应力计算方法,通过三维数值模拟进行分析与验证.采用该方法,对相关参数进行敏感性分析.研究表明,随着机土相对位移的增大,附加接触应力出现多个逐渐增大的应力峰值,相同量值的不同位移模式对应的附加应力峰值基本一致;在相同的掘进行为下,泊松比越小、土体弹性模量越大,极值点处的附加接触应力越大,盾壳-土体附加接触应力受埋深的影响较小.定义盾周附加应力系数的分布函数,建立盾构机力和力矩增量平衡方程.通过计算发现,盾构机的水平和竖向调姿荷载、偏转力矩与姿态角改变量呈正比例关系,纵向调姿荷载受姿态角改变的影响较小.