基于能量法的地表堆载引起邻近隧道沉降研究

• 作者: 魏井申 柴天建 郭文杰 张海娜 罗文俊 .华东交通大学江西省防灾减灾及应急管理重点实验室 .华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室 .中铁十二局集团第四工程有限公司
• 来源期刊: 华东交通大学学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 地表堆载;地铁隧道;沉降;E-P模型
• 年，卷（期）: 2025,（6）
• 页码范围: 28-34
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20240619.001

摘要

【目的】为研究地表堆载对邻近地铁隧道沉降的影响，对隧道纵向变形进行了计算和分析。【方法】采用两阶段分析法，首先利用Boussinesq解计算出邻近地铁隧道在地面堆载作用下所受到的竖向附加力；再将地铁隧道简化为置于Pasternak地基上的Euler梁，基于Rayleigh-Ritz法写出系统各部分的功能表达式，建立系统总能量方程，利用变分原理求解控制方程，将计算结果与实测数据进行对比，验证文章方法的有效性；最后研究了偏移距离d、隧道埋深z、荷载p、堆载范围B和L对沉降的影响。【结果】研究结果表明：在堆载正下方及两侧（0.5～1）L范围内，沉降量影响较大；随d增大，隧道最大沉降量逐渐减小；p与wmax呈线性关系，堆载越大，最大沉降量越大；堆载随着L和B的增加，其最大沉降量逐渐增大然后趋于稳定，L相比于B对wmax影响更大。【结论】文章方法能够有效计算地面堆载引起的隧道纵向变形，并与实测数据吻合较好，由此可以判断地面堆载作用下隧道衬砌的安全性。