摘要
为了研究断层错动下盾构隧道力学响应特征,引入Vlasov双参数地基模型,并考虑水平地基摩阻力的影响,提出跨活动断层盾构隧道纵向力学响应解析模型.以正断层错动工况为例,采用模型试验及数值模拟验证解析模型的合理性,讨论影响隧道结构纵向力学响应的因素.建立考虑环缝接头塑性变形的三维数值模型,分析环缝接头塑性变形对隧道结构纵向受力与变形的影响.研究结果表明:解析模型计算得到的隧道纵向力学响应特征与模型试验、数值计算所得规律一致,当不考虑竖向地基剪切刚度时,解析解计算得到的隧道纵向弯矩偏大;相较浅埋土质地层工况,深埋岩质地层对隧道纵向变形限制作用更加明显,导致结构纵向内力增大;隧道与断层之间竖向距离、断层破碎带宽度及结构纵向抗弯刚度有效率等因素均对隧道最大纵向内力影响显著;当考虑环缝接头塑性变形时,在断层错动20 cm工况下,盾构隧道环缝接头已经产生显著的塑性变形,严重威胁盾构隧道的运营安全.
基金项目
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2021YJS129)
国家重点基础研究发展规划(973计划)资助项目(2015CB057800)
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