第42卷第3期岩石力学与工程学报Vol.42No.32023年3月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMarch,2023收稿日期:2022–02–18;修回日期:2022–04–25基金项目:中国博士后基金面上项目(2019M653308);安徽省建筑科学研究设计院科研项目(2018JKY–26,2021–52ZC)SupportedbytheChinaPostdoctoralScienceFoundation(GrantNo.2019M653308)andResearchProjectofAnhuiProvinceInstituteofBuildingResearchandDesign(GrantNos.2018JKY–26and2021–52ZC)作者简介:梁荣柱(1988–),男,博士,2011年毕业于中国地质大学(武汉)勘查技术与工程专业,现任副研究员,主要从事盾构隧道施工及保护方面的研究工作。E-mail:liangcug@163.com。通讯作者:陈峰军(1982–),男,现任教授级高级工程师。E-mail:56991742@qq.comDOI:10.13722/j.cnki.jrme.2022.0160地表堆载作用下盾构隧道纵向受力机制试验研究梁荣柱1,2,3,4,曹世安1,向黎明1,康成1,陈峰军5,李忠超6,柯宅邦3,4,郭杨3,4(1.中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074;2.广西大学土木建筑工程学院,广西南宁530004;3.安徽省建筑科学研究设计院,安徽合肥230001;4.绿色建筑与装配式建造安徽省重点实验室,安徽合肥230031;5.上海建工集团股份有限公司,上海200080;6.武汉市市政建设集团有限公司,湖北武汉430023)摘要:通过开展室内模型试验,探究地表堆载诱发下盾构隧道纵向受力变形特性。应用3D打印技术制作的盾构隧道模型,可以较好地反映真实盾构隧道管片结构特点,克服精细化盾构隧道模型制作困难的问题。首先通过开展盾构隧道模型集中荷载试验,探究盾构隧道纵向等效抗弯刚度变化规律;其次开展地表堆载试验,研究地表堆载诱发下盾构隧道受力与变形特征。试验结果表明:盾构隧道纵向等效抗弯刚度有效率并非一个常量,而是随着集中荷载增大而减小,本试验得到其值在0.176~0.044范围;在地表堆载诱发下,盾构隧道拱顶沉降呈正态分布曲线形态,主要沉降范围在加载宽度范围内;地表堆载作用下拱顶土压力分布变化特点与拱顶沉降相似;随着地表荷载增加,通过隧道中间环四周土压力监测发现,拱顶土压力增量最大,拱底次之,拱腰最小;受地表荷载作用,盾构隧道衬砌结构发生“横鸭蛋”状收敛变形,其中拱顶位移最大,拱腰次之,拱底最小。试验结果揭示了盾构隧道结构变形特性和地表堆载条件下盾构隧道与地层相互作用机制,对突发堆载下既有隧道的保护提供了参考依据。关键词...