盾构隧道拱顶塑性区及地表沉降分析与计算.pdfVIP

第6卷第 5期 现 代 交 通 技 术 VOI，6 N0．5 2009年 1O月 Modem TransportationTechn0logy Oc1．2OO9 盾构隧道拱顶塑性区及地表沉降分析与计算 陶成富 ，陈 宇 。 (1．江苏省交通科学研究院泰州分院，江苏 泰州 225300； 2．同济大学 岩土及地下工程教育部重点实验室 ，上海 200092) 摘 要：按平面应变问题分析隧道地表沉降，不考虑重力场的影响作用，而仅认为其是由洞周土体应力释放引起 的。在假定隧道周边土体应力释放荷载为均布的前提下，由实际的地表应力为0与圣维南原理可知无穷远处的 侧边与底边应力也为0。从而可利用平面弹性力学关于无限大板的理论求出其应力，并将其应力与未开挖前仅 受重力场作用下的应力叠加。由此分析拱顶土体的塑性区半径，如果其塑性区半径不大且在工程允许的误差范 围内．可以认为隧道开挖后整个土体仍处于弹性状态，从而利用洞周受均布荷栽作用下弹性无限大板的位移解 直接推求出地表的沉降方程。 关键词 ：盾构隧道；地表沉降；无限大板假设；弹塑性分析；塑性区半径 中图分类号：u456 文献标识码：A 文章编号 ：1672—9889(20o9)05—0055一O3 CaIcuIati0nandAnaIysisOfPlasticAreaandGrOundSettlementf0rShieldTunneI Ta0Chengfu，ChenYu (1．Jiangsurransp0rtationResearchInstituteIizhouBmnch；Taizhou225300，China；2．KeyI4boI_at0ryofGe0technical andUndeI葛mundEngineeringofMinistry0fEducation，Tbn鲥iUniversity，Shanghai20oO92，China) Abstract：With0uttheconsiderationoftheeffleetofgravityfield，thegr0undsettlementrisesfrl0m thestressacc0rdingto theanalysisofplanestrainpmblems．Underthepremise0ftheloadre1easedbytheassumptionstressbeeven，notonly theactualsurr0undingstressofthegmundiszer0butalsothein nitesideandb0ttom stressiszem bySaint_venant prineiples．Sothestress0finfinitee1asticplatecanbecalculatedbyusingelastictheoryofplanestrain，whichthestress andthedif【rentstressofit0nlycausedbeforemetr0tunnelexcavationarepiledup．Theref0re，inordertoana1yzethe radjus0fp】asticarea，jfh【eplasticradjusofvaullissma11insomeva1ueDfreleaserationofstress，withintl1erange0fthe allowancerepeatabilityermr，gmundsenlementcunreequati0nisderivedfrom thesoluti0nofin矗niteelasticp1ate． KeywOrd：shieldtunnel；gmundsettlement；infiniteplatehypothesis；elastic—plasticanalysis；mdius0fplasticarea 1 概述