详情

原文传递地铁暗挖隧道竖向土压力研究

论文题名：	地铁暗挖隧道竖向土压力研究
关键词：	地铁暗挖隧道;土压力计算;设计规范;土拱效应;竖向土压力;垂直土压力;隧道衬砌设计;不同土体;计算公式;主应力;应力分析方法;实测值;支护时机;隧道设计;设计单位;设计安全;内外边界;模拟研究;力学特性;理论分析
摘要：	暗挖隧道衬砌设计时的关键问题是合理地确定作用于衬砌的土压力，它是衬砌结构设计安全且经济的基本要求。垂直土压力的确定不仅与土体复杂的力学特性有关，而且与开挖方法、辅助工法、支护时机、衬砌刚度有关。准确地确定垂直土压力的关键是合理地评价隧道上部土体的土拱效应。目前国内地铁设计规范对土压力计算公式的选取没有给出明确规定，铁路设计规范的土压力计算公式，随着埋深的增加，土压力会出现锯齿形状，另外计算参数过于粗糙，不能反应不同土体性质的差别，与实际值有较大差别。导致不同设计单位在设计中垂直荷载计算方法各不相同，即使埋深、地层都很接近的隧道衬砌配筋差别很大，很难实现经济性与安全性的统一。　　本文基于大量的文献和广泛的实践，以理论分析、数值模拟研究手段，对城市地铁暗挖隧道竖向土压力和土拱效应进行研究，取得了一系列有益理论和研究结果：　　（1）总结影响土压力的因素，通过隧道周边主应力的变化情况解释了隧道土拱效应的机理。　　（2）基于主应力分析方法，研究了不同埋深、不同跨度、不同土体、不同断面、有无超前支护、不同拱顶位移时，土拱内外边界的变化情况。　　（3）讨论常用土压力公式存在的问题；对比理论值和实测值，发现简单修正太沙基土压力公式最接近实测值；指出地铁矿山法区间隧道设计土压力计算存在的问题，给出新的地铁隧道竖向土压力荷载模式。
作者：	李文博
专业：	土木工程
导师：	陶连金
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京工业大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文