基于模型试验与FEM的TBM圆形隧道压力拱成拱规律

不同于软土盾构隧道，TBM隧道多用于岩体条件下隧道的挖掘，传统土力学方法不适用于TBM隧道的荷载计算。在岩石隧道中，荷载的产生与压力拱的形成息息相关，通过对TBM圆形岩石隧道的压力拱分析来确定荷载大小及围岩开挖影响区。通过对围岩开挖后应力变化的理论分析与简化，得到便于使用、结果直观的岩石隧道压力拱范围的判别方法。随后采用大型模型试验，对隧道开挖的塌方情况以及洞周应力变化情况分析，以验证该方法的合理性。最后，将该方法用于TBM圆形岩石隧道中，与各规范计算结果进行对比分析，并对不同埋深下TBM圆形隧道的压力拱区域进行分析，得到盾构隧道压力拱成拱情况以及其对衬砌受力情况的分析结果，以指导工程。