小净距隧道夹岩力学特征分析

以深圳地铁3号线老街站—晒布路站区间盾构隧道为背景,针对小净距双孔盾构隧道中间夹岩的复杂三维受力状态,引入基于Mohr-Coulomb剪切屈服准则与拉伸屈服准则的屈服接近度函数,采用数值模拟计算和离心模型试验相结合的手段,对上下重叠和水平并行两类小净距隧道中间夹岩力学特征进行了深入研究。研究结果表明,无论是重叠还是并行隧道,其夹岩的中间部分屈服接近度值均大于两侧部分,即中间比两侧相对稳定,但两者的原因侧重点不同,前者侧重于减小应力圆"半径",而后者主要是通过应力圆"圆心"外移来相对改善夹岩中间部分的受力状态;对于城市浅埋隧道,在同等静力学条件下,上下重叠隧道夹岩的受力优于水平并行隧道。计算结果可为今后类似工程的设计、超前注浆孔的合理布置提供指导。

小净距城市浅埋隧道夹岩力学特征的数值模拟研究

小净距隧道的中间夹岩处于复杂的三维受力状态。基于单轴抗拉或抗压强度为基础的围岩力学评价指标已显不足,Von-mise等效应力虽同时考虑了三个主应力的影响,但局限于剪切屈服。为此,引入基于Mohr-Coulomb剪切屈服准则与拉伸屈服准则的屈服接近度函数用以描述夹岩应力危险程度。文章主要对上下重叠模式和水平平行模式的两类小净距隧道中间夹岩力学特征进行了研究。研究结果表明,无论是重叠还是平行隧道,其夹岩的中间部分比两侧部分相对稳定;对于城市浅埋隧道,在同等静力学条件下,上下重叠隧道夹岩的受力优于水平平行隧道。计算结果为今后类似工程的设计、超前注浆孔的合理布置提供了指导。