偏心堆載引起的盾構(gòu)隧道橫向受力理論計(jì)算

魏綱，洪文強(qiáng)，魏新江，林心蓓，王立忠

(1.浙江大學(xué)城市學(xué)院土木工程系，浙江杭州，310015；2.浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院，浙江杭州，310058)

隨著城市地鐵的發(fā)展，盾構(gòu)隧道的應(yīng)用日益廣泛。在地鐵運(yùn)營(yíng)期間，盾構(gòu)隧道鄰域內(nèi)發(fā)生的偏心堆載工況越來越常見。上部偏心堆載對(duì)運(yùn)營(yíng)盾構(gòu)隧道產(chǎn)生附加應(yīng)力，使隧道圍壓發(fā)生變化，破壞盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)的原有平衡，引起隧道應(yīng)力重新分布[1]，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)接縫張開、管片開裂和螺栓失效等現(xiàn)象[2]，對(duì)地鐵安全造成嚴(yán)重影響。針對(duì)該類工程問題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了研究。堆載對(duì)臨近地鐵盾構(gòu)隧道影響的研究方法主要分為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)法[3-6]、理論分析法[7-15]、數(shù)值分析法[16-18]和模型試驗(yàn)法[19-20]。在理論計(jì)算方面，目前學(xué)者主要研究的是對(duì)稱堆載對(duì)隧道縱向變形產(chǎn)生的影響，對(duì)于偏心堆載、隧道橫向受力以及隧道橫縱向變形之間的關(guān)系研究較少。張冬梅等[7]從隧道變形的角度，分析壓扁效應(yīng)和縱向剪切傳遞效應(yīng)對(duì)隧道橫向受力和變形的影響。張美聰[12]結(jié)合工程實(shí)例，從荷載、土層參數(shù)等方面，采用修正法，研究管片受力，把地面堆載看作大面積的超載，對(duì)稱分布于隧道兩邊，但不適合偏心堆載，而現(xiàn)實(shí)工程中偏心堆載更常見。戴宏偉等[16]建立了地面新施工荷載對(duì)地鐵隧道的影響計(jì)算模型，并用差分法求解，但其分析的是縱向變形，而隧道的破壞更多是橫向變形引起的。目前尚未見文獻(xiàn)考慮偏心堆載和隧道襯砌環(huán)間作用力的影響，需開展進(jìn)一步研究。……