施工技术
CONSTＲUCTIONTECHNOLOGY2018
年 12 月
第
47 卷增刊
土体抗剪强度指标对开挖卸荷引起隧道变形影响
*
孙华圣 1，张如好 2，孙文彬 1，匡铁生 3，张继华 1，邓恒伟 1
(1． 淮阴工学院建筑工程学院 ，江苏淮安 223001 ;2． 江苏天舜建设有限公司 ，江苏淮安 223400 ;
3．常州溧阳元恒房地产开发有限公司 ，江苏常州 213300 )
［摘要 ］在文献报道的离心模型试验的基础上 ，采用有限元方法 ，分析了土体的抗剪强度指标 (土体的黏聚力和内摩
擦角
)对基坑开挖卸荷引起隧道变形的影响 。研 究 结 果 表 明 ，土体的抗剪强度指标对隧道顶部隆起影响不大
(3% ) ;对隧道的横截面衬砌变形和隧道横截面弯曲应变影响较小 。土体抗剪强度指标值越大 ，隧道纵向附加弯曲
应变越小
。在土体抗剪强度指标值正常变化范围内 ，其对基坑开挖卸荷引起邻近已建隧道的影响大小变化为
5% ～10% 。研究成果可为工程实践中初步设计时的参数选取提供科学依据和理论基础 。
［关键词 ］土体抗剪强度指标 ;开挖卸荷 ;隧道变形 ;有限元分析
［中图分类号 ］ TD853．34 ［文献标识码 ］A ［文章编号 ］1002-8498 (2018 )S2-1248-04
EffectofSoilShearStrengthIndexonTunnel
DeformationDuetoStressＲelief
SUNHuasheng 1，ZHANGＲuhao 2，SUNWenbin 1，
KUANGTiesheng 3，ZHANGJihua 1，DENGHengwei 1
(1．HuaiyinInstituteofTechnology ，Huai ’an，Jiangsu 223001 ，China ;2．JiangsuTianshun
ConstructionCo．
，Ltd． ，Huai ’an，Jiangsu 223400 ，China ;3．ChangzhouLiyangYuanhengＲeal
EstateDevelopmentCo．
，Ltd． ，Changzhou ，Jiangsu 213300 ，China )
Abstract :Correctlypredictingtunneldeformationisofgreattheoreticalandpracticalsignificanceforensuringthesafetyof
subwaytunnels．Inengineeringpractice
，therearestillmanycasesbyconductingnumericalanalysisusingelastic-perfectly
plasticmodelbasedonMohr-Coulombcriterion．Tofacilitatetheengineerstoselectsoilshearstrengthparameters
，finite
elementmethodwereconductedtoanalyzetheeffectofsoilshearstrengthindex
(cohesiveandinternalfrictionangle )on
tunneldeformationduetostressreliefbasedonthecentrifugemodeltestreportedintheliterature．Theresultsshowthatsoil
shearstrengthindexhasonlyalittleeffectonthetunnelheave
(lessthan3% )．Ithaslittleinfluenceontunneldiameter
changeandbendingstrainintunneltransversedirection．Thelargertheshearstrengthindexofthesoilis
，thesmallerthe
tunneladditionallongitudinalbendingstrainwillbe．Inthenormalvariationrangeofthesoilshearstrengthindex
，thein-
fluencevalueis5%～10%．Theresearchresultscanprovidescientificandtheoreticalbasisforparameterselectioninpre-
liminarydesignofengineeringpractice．
Keywords :soilshearstrengthindex ;stressrelief ;tunneldeformation ;finiteelementanalysis
*国家自然 科 学 基 金 (51708245 ) ;江苏省自然科学基金项目资助 (BK20160426 ) ;江苏省住建厅科技计划项目资助 (2017ZD124 ) ;江
苏省高校基金项目资助 (17KJB130003 ;17KJA560001 ) ［作者简介 ］孙华圣 ，讲师 ，博士 ，E-mail :sunhuadasheng@126．com ［收稿日期 ］2018-09-20
0 引言
基坑开挖对隧道的影响问题是岩土工程研究中的
重要课题
。分析该问题的涉及的影响因素对采用合理
的施工方法和加固措施确保隧道安全具有重要的理论
和现实意义
。针对该问题 ，很多学者进行了研究 。研究
方法主要 有 现 场 实 测 法
［1-3］、离 心
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