Упрощенный метод расчета нелинейной деформации труб при прохождении туннеля

YIN Xin ,  

摘要

В процессе строительства городского метро неизбежно приходится прокладывать коммуникации под существующими городскими инженерными сетями, что угрожает их безопасности. Существующие теории прогнозирования деформации коммуникаций в основном используют модели упругого основания, такие как модели Винклера и Пастернака, которые не учитывают нелинейные характеристики деформаций грунта. Предлагается рассматривать существующие коммунальные трубы с жесткими соединениями как непрерывные балки на нелинейном основании, что позволяет разработать метод прогнозирования нелинейных деформаций труб. Сначала с помощью эмпирической формулы Пека и скорректированной формулы Пека, учитывающей влияние ранее построенных туннелей, рассчитывают смещение грунта вдоль оси труб при прохождении под одиночным и двойным туннелями; затем устанавливается дифференциальное уравнение управления деформацией трубы, и с помощью метода конечных разностей и итераций Ньютона получают численное решение; наконец, предложенный метод проверяется на адекватность и применимость путем сравнения с существующими центрифужными экспериментами и результатами мониторинга двух инженерных случаев. Результаты показывают, что по сравнению с обычными моделями упругого основания, вычисления по предложенному методу лучше соответствуют наблюдаемым данным; учитывая последовательное строительство параллельных двойных туннелей, данный метод позволяет эффективно предсказывать деформации труб, вызванные проходкой двойных туннелей.

关键词

двойной туннель; прохождение туннеля; трубы с жесткими соединениями; нелинейное основание; теоретический анализ

阅读全文