盾構法取水隧洞結構的靜力性能.pdf

1、近年來，國內出現(xiàn)了在濱海地區(qū)采用盾構法修建的長距離取水隧洞項目，此類取水隧洞位于平原上覆軟土的地區(qū)，地層狀態(tài)和水文條件十分復雜，且出現(xiàn)了隧洞雙孔并行布置的情況。然而長期以來的盾構襯砌計算模型多針對單孔隧洞，能否將其直接應用于雙孔并行隧洞的襯砌結構內力計算需要依據(jù)實際工程來確定。因此，針對軟土地層中雙孔并行水工隧洞結構的靜力性能研究具有重要的理論意義和工程價值，本文以某電廠工程的取水隧洞為研究背景，展開以下方面的研究：
　　1.首先

2、，分析隧洞并行設置對襯砌結構的不利影響，利用有限元計算得到了不同間距下并行隧洞管片的應力變形、周圍土體位移場分布與單線隧洞結構的異同。通過有限元分析證明了本工程背景下施工間距1.5D的合理性，可采用荷載-結構法計算模型對此并行隧洞結構按單孔隧洞進行結構內力計算。
　　2.以取水隧洞某橫斷面為研究對象采用地層彈簧計算模型進行結構靜力計算，考慮不同地層彈簧鋪設范圍和地基抗力系數(shù)k的選取對內力計算結果以及后續(xù)結構設計的影響。研究發(fā)現(xiàn)，抗

3、力系數(shù)選取對計算結果影響較大，外荷載分布形式會導致結構最危險位置發(fā)生改變。
　　3.考慮接頭處理方式對襯砌計算結果的影響，分別采用等效勻質剛度評價法和彈簧單元模擬螺栓來考慮管片的接頭影響，在不同工況下求解管片應力和結構內力。計算結果發(fā)現(xiàn)：接頭的存在造成了襯砌內力的重分配，采用勻質剛度折減法的計算結果偏于安全。
　　4.縱向模型化盾構隧洞結構，基于Winkler彈性地基梁理論求得滿跨均布荷載作用下隧洞縱向任一位置處的彎矩、剪力