第43卷第1期2023年2月防灾减灾工程学报JournalofDisasterPreventionandMitigationEngineeringVol.43No.1Feb.2023浅埋软岩隧道结构简化模型及分析方法∗赵立财1，2（1.台湾科技大学营建工程系，台湾台北10607；2.中铁十九局集团第三工程有限公司，辽宁沈阳110136）摘要:现有钻孔隧道力学分析模型主要集中在中、深度隧道（覆盖层直径比C/D≥2），但这类隧道模型因忽略了浮力且没有考虑到隧道衬砌的实际荷载，并不适用于浅埋钻孔隧道的力学分析。此文结合浅埋隧道的有限元分析，提出了一种浅层隧道计算模型，并研究了隧道截面最优厚度直径比d/D与覆盖层直径比C/D之间的关系。该模型中的隧道衬砌荷载包括浅层隧道顶部和底部的荷载差，利用提出的浅层隧道模型计算隧道截面上特定点处的土压力，以及结合有限元法进行结构分析得出一系列关键结论。结果表明，在有浮力的浅埋隧道分析中，隧道衬砌归一化内力和变形较无浮力的浅埋隧道显著大，当改变隧道覆盖深度时，隧道衬砌的最大变形值达到最小。结合结构分析和隆起分析的结果给出了掘进过程中隧道某断面C/D值的最优断面直径比值和最优覆盖层直径C/D比值。关键词:覆盖层直径比；隧道衬砌；浅埋钻孔隧道；砂岩中图分类号:U451+.4；X951文献标识码:A文章编号:1672⁃2132(2023)01⁃0088⁃09SimplifiedModelandAnalysisMethodofShallowBuriedSandstoneTunnelStructureZHAOLicai1,2(1.DepartmentofCivilandConstructionEngineering,NationalTaiwanUniversityofScienceandTechnology,Taipei10607，China；2.ChinaRailway19thBureauGroupThirdEngineeringCo.,Ltd.，Shenyang110136,China)Abstract:Existingresearchonthestructuraldesignofboredtunnelswasmainlyfocusedonthemedi⁃umanddeeptunnels（theratioofoverburdendiameter）.However，itisnotsuitableforshallowtun⁃nelsbecauseitignoresthebuoyancyanddoesnotconsidertheactualloadoftunnellining.Basedonthefiniteelementanalysis（FEA）ofshallowtunnel，thispaperpresentsacalculationmodelofshal⁃lowtunnel.Therelationshipsbetweentheoptimalthicknessdiameterratiooftunnelsectionandthediameterratioofoverburdenarestudied.Thetunnelliningloadinthismodeldoesnotincludetheloaddifferencebetweenthetopandthebottomoftheshallowtunnel.Someconclusionsareobtainedthroughthecalculationoftheearthpressureatthespecificpointonthetunnelsecti...
