高地應力擠壓性地層雙護盾TBM管片結構設計方法研究.pdf

1、當前雙護盾TBM在國內外水工、鐵路、公路、市政和地鐵等隧道工程中獲得了越來越廣泛的應用。在雙護盾TBM施工的隧道中，高地應力條件下圍巖擠壓現(xiàn)象較為普遍，并成為了工程建設中日益突出的問題。工程實例表明:圍巖擠壓現(xiàn)象是雙護盾TBM管片結構破壞的重要原因之一。有鑒于此，從擠壓性地層雙護盾TBM隧道圍巖形變及破壞特征的分析入手，在此基礎之上建立擠壓性地層條件下雙護盾TBM管片形變壓力的計算方法;結合擠壓性地層條件下雙護盾TBM特點建立相應的管片

2、結構計算模型;最終提出擠壓性地層雙護盾TBM管片結構設計方法。
　　本研究主要內容包括：⑴結合擠壓性地層條件下雙護盾TBM掘進支護特點，探明了擠壓性地層雙護盾TBM隧道圍巖開挖卸荷過程，圍巖經(jīng)歷了3次位移釋放：開挖面前方先行位移釋放；護盾區(qū)域圍巖位移釋放；管片-填充層-圍巖三者變形協(xié)調至穩(wěn)定過程的圍巖位移釋放;同時探明了隧道圍巖的橫向破壞特征:隧道拱頂圍巖易松散塌落，形成的灌漿層形變壓力傳導能力弱，隧道頂部地層抗力損失。⑵基于雙護

3、盾TBM隧道圍巖開挖卸荷特點，建立了考慮時間因素的擠壓性地層雙護盾TBM管片形變壓力的計算方法;提出了管片-豆礫石組合支護剛度計算公式并分析了豆礫石灌漿層的力學作用。⑶結合擠壓性地層雙護盾TBM支護特點，建立了豆礫石-地層綜合抗力系數(shù)計算方法;通過研究近似確定了接頭轉動剛度與管片厚度的二次方關系，建立了基于接頭尺寸效應的接頭剛度計算方法;并在此基礎之上形成了擠壓性地層雙護盾TBM管片結構計算模型。⑷通過研究管片厚度、鋼筋配筋量對裂縫寬度