盾构隧道纵向模拟系统

满足模拟盾构法施工及掘进过程中考虑水压作用、已有采空区下沉及附加意外荷载等不同工况下的施工扰动和地层变位,模拟地面任意部位多点加载、近接施工、局部超载等工况。 2100433B

几何尺寸：5m×5m×3m（长×宽×高），箱体长宽方向各设置1m缓冲区，侧壁壁厚30cm；模块几何尺寸：1m×0.5m（长×宽），模块每25cm×25cm设加劲肋，钢板厚均采用2cm；箱体长度方向设4根拉杆加固系统；小型龙门架：2个，横梁2根；反力架可承受均布附加荷载100吨；本装置可实现自由装卸高精度液压油缸与4路液压稳定及控制系统；且液压稳定及控制系统与高精度液压油缸可与8m×12m×8m盾构隧道环境模拟系统实现交互使用功能。

利用大量软土盾构隧道的现场实测资料，分析隧道纵向变形规律及机理；利用室内相似模拟实验，建立土体与隧道结构共同作用的纵向变形性态模型；借助反分析原理，求解纵向不同土性的地基反力系统以及管片结构环纵向接头力学参数；分析不同土性、纵向变形及不同接头形式对隧道结构内力的影响及范围，提出隧道纵向设计的系统方法，完善隧道设计规范。 2100433B

随着我国经济建设的快速发展，将修建大量水底隧道、公路隧道及地铁。现有已运营隧道出现的纵向损坏及病害表明，地层随机分布状态及土体参数变异性对盾构隧道管片结构纵向影响很大，现有研究缺乏对管片结构纵向力学性态分析。利用工程地质钻孔数据，研究纵向地层的随机分布状态，提出地层及土体随机分布概率计算方法，建立场地概率分析模型；应用随机场理论，计算地层分布状态转移概率，建立隧道纵向地层转移状态模拟方法；进行室内模型试验研究，分析纵向地层随机分布与土体参数变异对管片结构纵向力学性态影响，建立考虑地层变异的盾构隧道管片结构纵向力学计算模型；结合上海盾构隧道现场调研，分析导致管片结构纵向损坏类型及失效模式，讨论各风险因素并计算其影响重要度，综合考虑管片结构的安全、经济及技术等指标，建立管片结构安全等级标准。本研究可为软土盾构隧道管片结构纵向力学分析及设计理论提供科学依据，具有重要的理论意义和工程实用价值。 2100433B