盾构开挖面楔形体支护压力模型分析及改进.pdf

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1、第30卷第8期2017年8月中国ChinaJ．公路学报Highw．Transp．Vol-30Aug．NO．82017文章编号：i00卜7372(2017)08—0074—08盾构开挖面楔形体支护压力模型分析及改进赵文，程诚，李慎刚，徐行，朱林(东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110819)摘要：为了维持砂土地层盾构隧道开挖面的稳定性，以楔形体模型2种常用的面积等效方法为出发点，对开挖面支护压力计算公式进行推导，同时结合现有楔形体模型与Takanolg模型试验结果从砂土盾构开挖面破坏区外形的角度改进楔形体计算模型，

2、在考虑松动土压力的情况下提出盾构开挖面主动极限支护压力的计算公式并简化。将Chambon离心模型试验结果与楔形体支护压力计算结果进行对比，并依托西安盾构隧道工程土舱压力监测数据对新公式进行工程应用分析。研究结果表明：采用第1种面积等效方法时的楔形体模型计算结果更为精确，不同模型计算结果出现差异的主要原因来自于楔形体竖直侧面摩擦力的影响，同时提出1．5倍所提简化公式的计算值作为上部土舱压力设定的建议值。关键词：盾构隧道；支护压力计算公式；面积等效；主动极限；楔形体计算模型；砂土盾构开挖面中图分类号：U455．43文献标

3、志码：AAnalysisandImprovementofWedgeSupportingPressureModelofShieldTunnelExcavationFaceZHAOWen，CHENGCheng，LIShen—gang，XUHang，ZHULin(SchoolofResourcesandCivilEngineering，NortheasternUniversity，Shenyang10819，Liaoning，China)Abstract：Tomaintainthestabilityoftheexcavat

4、ionfaceoftheshieldtunnelinsandysoils，theequationforsupportingpressureoftheexcavationfacewasdeducedbasedontwocommonareaequivalentmethodsofwedgemodel．Whilst，thewedgecalculationmodelwasdevelopedfromtheaspectofthefailureshapeoftheshieldexcavationfaceinsandysoils，co

5、mbinedwithexistingwedgemodelsandresultsofTakanolgmodeltests．Anewequationofactivelimitsupportingpressureoftheshieldexcavationface，inconsiderationoflooseningsoilpressure，wasproposedandsimplified．TheresultsofChamboncentrifugemodeltestsandallequationswerecomparedan

6、dtheapplicationofnewformulaaccordingtothemonitoringdataofearthchamberpressureofXi'anshieldtunnelengineeringwasanalyzed．Theresultsshowthatcalculationresultsofwedgemodelobtainedbythefirstareaequivalentmethodaremoreaccurate．Theinfluenceoffrictionactingonwedgeverti

7、calsurfaceisthemainfactorfordifferencesbetweenvariouscalculationresults．Andthe1．5timescalculatedvalueofsimplifiedequationinthispaperisproposedasrecommendvalueofupperearthchamberpressure．Keywords：shieldtunnel；equationofcalculatingsupportingpressure；areaequivalen

8、t；activelimit；calculationmodelofwedge；shieldexcavationfaceinsandysoil收稿日期：2017一04—02基金项目：国家自然科学基金项目(51578116)作者简介：赵文(1962一)，男，辽宁沈阳人，教授，博士研究生导师，工学博士，E—mail：wenneu@163．corn。通讯