[发明专利]复合地层盾构隧道拱顶荷载计算方法

摘要

本发明涉及一种复合地层盾构隧道拱顶荷载计算方法，包括如下步骤：依据勘探材料获取盾构隧道开挖面处的位于上部的第一土层的实际厚度值；利用临界厚度计算公式，计算盾构隧道开挖面处的位于上部的第一土层的滑移面宽度与位于下部的第二土层的滑移面宽度相等时的第一土层的临界厚度值；比较判断，若所述第一土层的实际厚度值小于等于临界厚度值，利用所述第二土层的滑移面宽度计算隧道拱顶竖向土压力，若所述第一土层的实际厚度值大于临界厚度值，利用所述第一土层的滑移面宽度计算隧道拱顶竖向土压力。本发明考虑复合地层的实际情况，能够更准确的反映管片变形和受力状况，为精确求解盾构法隧道管片内力提供了基础。

主权项

1.一种复合地层盾构隧道拱顶荷载计算方法，其特征在于，包括如下步骤：获取盾构隧道的勘探材料，依据所述勘探材料获取盾构隧道开挖面处的位于上部的第一土层的实际厚度值；利用临界厚度计算公式，计算盾构隧道开挖面处的位于上部的第一土层的滑移面宽度与位于下部的第二土层的滑移面宽度相等时的第一土层的临界厚度值；所述临界厚度计算公式包括：式一中：α_临界R为第一土层的临界厚度值，α_临界为比例系数，R为盾构隧道开挖面的半径，为第一土层的土体内摩擦角，为第二土层的土体内摩擦角；以及比较判断所述第一土层的实际厚度值与所述临界厚度值的大小，若所述第一土层的实际厚度值小于等于临界厚度值，利用所述第二土层的滑移面宽度计算隧道拱顶竖向土压力，若所述第一土层的实际厚度值大于临界厚度值，利用所述第一土层的滑移面宽度计算隧道拱顶竖向土压力；所述临界厚度计算公式的推导过程包括：由盾构隧道开挖面处的位于上部的第一土层的滑移面宽度得到如下公式：由盾构隧道开挖面处的位于下部的第二土层的滑移面宽度得到如下公式：由于B1＝B2，故求得所述临界厚度计算公式；式七和式八中：B₁为盾构隧道开挖面处的位于上部的第一土层的滑移面宽度，B₂为盾构隧道开挖面处的位于下部的第二土层的滑移面宽度，α_临界R为第一土层的临界厚度值，R为盾构隧道开挖面的半径，为第一土层的滑移角度，为第二土层的滑移角度，为第一土层的土体内摩擦角，为第二土层的土体内摩擦角。