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申请/专利权人：上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司;上海黄浦江越江设施投资建设发展有限公司

摘要：本发明公开了一种浅覆土接收盾构隧道环间压力加强结构的设计方法；根据已知参数计算回弹过程中变厚度覆土区隧道位移函数UX和常厚度覆土区隧道位移函数VX；然后根据UX和VX算得环间压力的分布规律，最后确定预紧力螺栓的布设范围及最小预紧力。本发明的应用能够提高浅覆土接收盾构隧道环间压力加强结构设计中的精度，并提高实施效率。

主权项：1.一种浅覆土接收盾构隧道环间压力加强结构的设计方法；其特征在于，包括如下步骤:步骤1、计算参数a和b，具体公式如下：a＝4kγR+4γR； hn＝ah+b；其中，k为土层侧压力系数；γ为土重度；R为隧道外径；hn为隧道所受的总法向土压力；h为隧道覆土厚度；步骤2、计算参数M、p、q和λ，具体公式如下： 其中，N0为盾构机顶力；EA为隧道截面刚度；δ为隧道与地层间摩擦力达到最大静摩擦力时隧道与地层间的位移；μ为摩擦系数；α为变厚度覆土区覆土厚度变化率；K0为常厚度覆土区约束弹簧的刚度；步骤3、计算参数A0、B0、C0和D0，具体公式如下： 其中，airy0,x表示第一类艾里函数；airy1,x表示第一类艾里函数的导数；airy2,x表示第二类艾里函数；airy3,x表示第二类艾里函数的导数；L0为常厚度覆土区和变厚度覆土区交界点与接收端距离；步骤4、计算参数C2和C5，具体公式如下： 其中，e为自然对数的底，e≈2.71828；步骤5、计算关系式UX和VX，具体公式如下： 其中，UX为回弹过程中变厚度覆土区隧道位移函数；VX为常厚度覆土区隧道位移函数；步骤6、根据UX和VX算得环间压力的分布规律，具体过程如下：变厚度覆土区环间压力Nux、常厚度覆土区环间压力Nvx的表达式如下： 混凝土徐变效应会对隧道环间压力产生影响，设t时刻加载龄期为t0的混凝土徐变系数为φt,t0，则考虑徐变效应的浅覆土条件下隧道环间压力的表达式如下： 步骤7、确定预紧力螺栓的布设范围及最小预紧力，具体如下：设环缝止水垫的闭合压力为F0，由Nx,t的表达式可知，环间压力在浅覆土接收端趋近于0，而为保证该位置的环缝防水性能，盾构隧道全环预紧力螺栓的总预紧力至少应达到F0；当隧道中残留的环间压力达到F0时，仅依靠隧道中残留的环间压力就可以保证环缝的防水性能，无需设置预紧力螺栓，设预紧力螺栓的布设范围为x∈[0,LP]，则LP满足下式：NLp,t＝F0。

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