基于弹性地基梁的盾构隧道纵向上浮分析

摘要

盾构隧道施工中刚脱离盾尾的管片经常会出现局部或整体上浮.盾构隧道施工期管片上浮的原因有上浮力作用、纵向偏心荷载作用、切口水压作用、上覆土的反向压缩效应以及地基卸载效应等,重点分析上浮力对施工期管片上浮的影响.将上浮力分为静态上浮力和动态上浮力,分别分析其作用机理,给出计算式.以一隧道工程为例,根据纵向等效连续化模型将其简化为一纵向梁,基于弹性地基梁理论将上覆土的抗浮效应简化为地基弹簧,在求得其纵向等效抗弯刚度、静态上浮力、动态上浮力以及上覆土地基弹簧参数后,运用同济曙光软件,计算得到100 m长管片在静、动态上浮力作用下的上浮量为4～15 cm.该计算值与实测结果比较吻合,表明弹性地基梁方法可以分析盾构隧道的纵向上浮.