• ISSN 0258-2724
  • CN 51-1277/U
  • EI Compendex
  • Scopus 收录
  • 全国中文核心期刊
  • 中国科技论文统计源期刊
  • 中国科学引文数据库来源期刊

考虑流固耦合效应的水下盾构隧道受力特性

齐春 何川 封坤

齐春, 何川, 封坤. 考虑流固耦合效应的水下盾构隧道受力特性[J]. 西南交通大学学报, 2015, 28(2): 306-311,330. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2015.02.015
引用本文: 齐春, 何川, 封坤. 考虑流固耦合效应的水下盾构隧道受力特性[J]. 西南交通大学学报, 2015, 28(2): 306-311,330. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2015.02.015
QI Chun, HE Chuan, FENG Kun. Fluid-Solid Interaction-Based Mechanical Characteristics of Underwater Shield Tunnel[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2015, 28(2): 306-311,330. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2015.02.015
Citation: QI Chun, HE Chuan, FENG Kun. Fluid-Solid Interaction-Based Mechanical Characteristics of Underwater Shield Tunnel[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2015, 28(2): 306-311,330. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2015.02.015

考虑流固耦合效应的水下盾构隧道受力特性

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2015.02.015
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目(51208432,U1361210)

国家科技支撑计划资助项目(2012BAG05B03)

详细信息
    作者简介:

    齐春(1988-),男,博士研究生,研究方向为现代盾构隧道技术与设计理论,电话:18615763736,E-mail:qichun0304@126.com

    通讯作者:

    封坤(1983-),男,讲师,博士,研究方向为水下隧道、城市地铁隧道结构理论,电话:13880772283,E-mail:windfeng813@163.com

Fluid-Solid Interaction-Based Mechanical Characteristics of Underwater Shield Tunnel

  • 摘要: 为探讨水下盾构隧道施工期流固耦合效应对管片衬砌结构受力的影响,以广-深-港(广州-深圳-香港)铁路客运专线狮子洋越江盾构隧道为依托,建立了该盾构隧道数值分析模型,计算作用在管片结构上的水压,并对隧道施工和运营期间管片结构所受外荷载、内力进行了原位测试;将计算水压力施加到梁-弹簧模型上,得到考虑施工期流固耦合效应的盾构隧道结构受力.研究结果表明:受注浆压力影响,目标环管片刚脱环3~5环时,所受水压力波动较大;脱环10环后,随注浆压力的逐渐消散和流固耦合效应的消失,管片所受水压力接近于该处的静水压力.

     

  • 王梦恕. 水下交通隧道的设计与施工
    HE Chuan, WANG Bo. Research progress and development trends of highway tunnels in China
    [J]. 中国工程科学,2009,11(7): 4-10. WANG Mengshu. Design and construction technology of underwater tunnel
    [J]. Engineering Science, 2009, 11(7): 4-10.
    夏炜洋. 盾构法隧道施工期流固耦合问题研究
    何川,李理,陈进,等. 重庆主城排水工程过长江盾构隧道修建关键技术研究
    何川,封坤. 大型水下盾构隧道结构研究现状与展望
    [J].Journal of Modern Transportation, 2013, 21(4): 209-223.
    ABU-FARSAKH M Y, VOYIADJIS G Z. Computational model for the simulation of the shield tunneling process in cohesive soils
    谢红强. 隧道工程热液固多场耦合效应研究
    [D]. 成都:西南交通大学土木工程学院,2012.
    李鹏飞,张顶立,李兵,等. 海底隧道施工过程中围岩稳定性的流固耦合分析
    [R]. 成都:西南交通大学土木工程学院,2006.
    李地元,李夕兵,张伟,等. 基于流固耦合理论的连拱隧道围岩稳定性分析
    郑波. 隧道衬砌水压力荷载的实用化计算研究
    [J]. 西南交通大学学报,2011,46(1): 1-11. HE Chuan, FENG Kun. Review and prospect of structure research of underwater shield tunnel with large cross-section
    周济民,何川,方勇,等. 黄土地层盾构隧道受力监测与荷载作用模式的反演分析
    [J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2011, 46(1): 1-11.
    周济民,何川,肖明清,等. 狮子洋水下盾构隧道衬砌结构受力的现场测试与计算分析
    钟小春,朱伟,秦建设. 盾构隧道衬砌管片通缝与错缝的比较分析
    封坤. 大断面水下盾构隧道管片衬砌结构的力学行为研究
    [J]. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 1999, 23(1): 23-44.
    张建刚,何川,杨征. 大断面宽幅盾构管片三维内力分布分析
    [D]. 成都:西南交通大学土木工程学院,2006.
    [J]. 中国铁道科学,2010,31(3): 35-41. LI Pengfei, ZHANG Dingli, LI Bing, et al. Coupled fluid-solid analysis of the surrounding rock stability of the subsea tunnel during construction process
    [J]. China Railway Science, 2010, 31(3): 35-41.
    [J]. 岩石力学与工程学报,2007,26(5): 1056-1064. LI Diyuan, LI Xibing, ZHANG Wei, et al. Stability analysis of surrounding rock of multi-arch tunnel based on coupled fluid-solid theorem
    [J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2007, 26(5): 1056-1064.
    [D]. 北京:中国铁道科学研究院,2010.
    [J]. 岩土力学,2011,32(1): 165-171. ZHOU Jimin, HE Chuan, FANG Yong, et al. Mechanical property testing and back analysis of load models of metro shield tunnel lining in loess strata
    [J]. Rock and Soil Mechanics, 2011, 32(1): 165-171.
    [J]. 铁道学报,2012,34(7): 115-121. ZHOU Jimin, HE Chuan, XIAO Mingqing, et al. Field test and numerical simulation of mechanics of segment lining of Shiziyang underwater shield tunnel
    [J]. Journal of the China Railway Society, 2012, 34(7): 115-121.
    [J]. 岩土工程学报,2003,25(1): 109-112. ZHONG Xiaochun, ZHU Wei, QIN Jianshe. The comparison of shield tunnel with segment seams in sequence and in stagger
    [J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2003, 25(1): 109-112.
    [M]. 成都:西南交通大学土木工程学院,2012.
    [J]. 岩土力学,2009,30(7): 2058-2062. ZHANG Jiangang, HE Chuan, YANG Zheng. Analysis of 3D internal forces distribution of wide segment lining for large-section shield tunnel
    [J]. Rock and Soil Mechanics, 2009, 30(7): 2058-2062.
  • 期刊类型引用(20)

    1. 杨雪斌,林富志,孙坤,李宗奇,徐才厚. 富水砂卵石地层隧道施工期固结沉降分析. 四川建筑. 2025(02): 130-133 . 百度学术
    2. 齐春,王闯,胖涛,晏启祥. 高速列车振动下软土震陷对水下盾构隧道的影响. 路基工程. 2024(03): 112-117 . 百度学术
    3. 徐平,黄振磊. 富水砂卵石层盾构施工影响因素及敏感性分析. 工程地质学报. 2024(05): 1787-1797 . 百度学术
    4. 陈龙,封坤,吴柏翰,郭付康,王维. 大埋深盾构隧道结构受力现场实测分析. 现代隧道技术. 2023(05): 148-157 . 百度学术
    5. 冯兴广. 盾构隧道设计时水压力计算方法探讨. 四川水泥. 2021(12): 285-286 . 百度学术
    6. 施有志,王晨飞,赵花丽,林树枝. 海底盾构隧道掘进过程数值模拟研究. 工程地质学报. 2021(06): 1887-1897 . 百度学术
    7. 王金安,周家兴,李飞,辛振省. 大直径水下盾构隧道开挖流固耦合效应研究. 人民长江. 2020(09): 175-182 . 百度学术
    8. 刘向阳. 复合式盾构隧道下穿珠江北航道的掘进过程对环境影响研究. 路基工程. 2019(02): 114-119 . 百度学术
    9. 王明年,黄海斌,汤渊,王创,刘大刚. 盾构施工对盾尾浆液压力波动变化的影响. 西南交通大学学报. 2019(03): 461-467+586 . 本站查看
    10. 张健,刘五一,周中. 流固耦合作用对新建水底隧道近接施工影响分析. 江西理工大学学报. 2018(01): 16-21 . 百度学术
    11. 鲍飞翔,杨双锁,杨欢欢,糜瑞杰,郝瑞卿,牛少卿. 太原河漫滩地区盾构施工中地下水位与地表沉降相关性研究. 施工技术. 2018(09): 70-74 . 百度学术
    12. 彭祖昭,封坤,肖明清,何川,蒋超,陈怀伟. 基于压力拱理论的水下隧道合理覆岩厚度研究. 岩土力学. 2018(07): 2609-2616 . 百度学术
    13. 张向东,李亦芃,李庆文,殷增光. 考虑流固耦合效应深埋富水隧道围岩稳定性研究. 长江科学院院报. 2018(10): 98-103+108 . 百度学术
    14. 刘向阳. 复合式盾构隧道下穿珠江北航道施工技术及环境影响预测. 四川建筑. 2018(05): 212-216 . 百度学术
    15. 盛素玲,熊晓晖,熊德敏. 基于流固耦合的坡度对TBM斜井围岩的影响研究. 防灾减灾工程学报. 2017(02): 243-249 . 百度学术
    16. 何川,齐春,封坤,肖明清. 基于D-P准则的盾构隧道围岩与衬砌结构相互作用分析. 力学学报. 2017(01): 31-40 . 百度学术
    17. 卢岱岳,何川,王士民. 千斤顶作用下带榫管片的裂纹扩展规律. 西南交通大学学报. 2017(01): 75-82 . 本站查看
    18. 何川,张景,封坤. 盾构隧道结构计算分析方法研究. 中国公路学报. 2017(08): 1-14 . 百度学术
    19. 马高强. 高水压公路隧道的结构受力特征及对围岩稳定性的影响. 公路工程. 2017(01): 220-224 . 百度学术
    20. 齐春,何川,封坤,汤印,王维,夏炜洋. 泥水平衡式盾构模拟试验系统的研制与应用. 岩土工程学报. 2016(11): 1999-2008 . 百度学术

    其他类型引用(24)

  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  964
  • HTML全文浏览量:  84
  • PDF下载量:  515
  • 被引次数: 44
出版历程
  • 收稿日期:  2013-12-11
  • 刊出日期:  2015-04-25

目录

    /

    返回文章
    返回