护盾式TBM隧道回填层对管片受力的影响

来源：中国血液净化杂志2017年第8期北京时间：

作者：吴圣智, 黄群伟, 王明年, 姜志毅, 刘大刚

单位：1. 西南交通大学 土木工程学院, 四川 成都 610031;2. 西南交通大学 交通隧道工程教育部重点实验室, 四川 成都 610031

摘要：为了探明回填层对护盾式TBM隧道运营阶段管片受力的影响，建立考虑回填层的围岩抗力系数计算方法，为隧道设计中地层抗力系数的确定提供理论基础，设计相应的模型试验，对比了有回填层和无回填层时管片的受力特点，并采用厚壁圆筒理论推导了围岩-回填层等效弹性抗力系数的计算方法。研究结果表明：有回填层和无回填层时，管片运营阶段的弯矩、轴力、变形具有较大的差别，回填层的作用不可忽略；回填层厚度、泊松比、弹性模量、管片外半径均对围岩-回填层等效弹性抗力系数产生影响，其中回填层弹性模量为主要影响因素；回填层存在一个临界弹性模量，当回填层弹性模量大于临界弹性模量时，计算得出的围岩-回填层等效弹性抗力系数大于围岩弹性抗力系数，回填层对围岩起到增强作用，研究给出了回填层临界弹性模量计算公式，并得出回填层临界弹性模量取值与围岩弹性模量密切相关；考虑回填层的数值计算结果更接近模型试验结果，验证了围岩-回填层等效弹性抗力系数计算方法的准确性。

关键词：盾构隧道,弹性抗力系数,相似模型试验,护盾式TBM,回填层,临界弹性模量

基金资助：国家自然科学基金项目（51208434）；重庆市应用开发计划重点项目（cstc2014yykfB30003）