敬耀輝,李立新
(吉林建筑科技學院,吉林 長春 130114)
隧道設計有多種方法和模型,被最廣泛使用的是荷載-結構模型,常用的設計方法是慣用法、修正慣用法。根據(jù)地層分類法或標準公式確定地層壓力,然后根據(jù)彈性地基的計算理論計算襯砌的內力并完成設計段。在盾構隧道工程的設計研究中,修正慣用法的普及度更高、應用型更好。兩種方法的管片截面內力計算如表所示:
慣用法及修正慣用法的計算公式如上表所示,管片環(huán)的各截面,在垂直荷載、水平荷載、水平三角形荷載、水平地基反力以及自重的共同作用下[1],所引起的管片內力表達式整理如下:
(1)M(彎矩)表達式
(2)N(軸力)表達式
(3)Q(剪力)表達式
綜上,在地質條件給定不變下,在任意截面上,θ、 pe1+pw1、 qe1+qw1的數(shù)值是不變的,那么,管片厚度 Rc、管片寬度k、管片剛度折減率η三個參量則是所需要研究論證的特定參量。
(1)管片環(huán)水平直徑點的水平方向變位δ
(2)M(彎矩)
(3)N(軸力)
(4)Q(剪力)
本文采用修正慣用法,在理論分析中討論管片內力及位移相對于管片厚度Rc、管片寬度k、管片剛度折減率η的變化關系,關系如下:
(1)當Rc增加,管片的彎矩M增大;管片的軸力N在拱腰增大、在拱頂和拱底減小;管片的位移δ減??;
(2)當k增加,管片的彎矩M、軸力N以及位移δ都有所增大;
(3)當η增加,管片的彎矩M增大;管片的軸力N減小;管片的位移δ減小。