基于颗粒流原理的盾构切割GFRP筋混凝土围护桩机制

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2019.S1.005

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隧道建设（中英文） ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (S1): 32-37.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2019.S1.005

基于颗粒流原理的盾构切割GFRP筋混凝土围护桩机制

刘军¹，韩旭^{1, *}，金鑫²

（1. 北京建筑大学土木与交通工程学院，北京 100044； 2. 山东高速地产集团有限公司，山东济南 250098）

收稿日期:2019-01-27 修回日期:2019-06-03 出版日期:2019-08-30 发布日期:2019-09-12
作者简介:刘军（1965—），男，新疆乌鲁木齐人，1998年毕业于成都理工大学，岩土与地下工程专业，博士，清华大学博士后，教授，主要从事岩土与地下工程的教学与研究工作。Email: liujun01@tsinghua.org.cn。*通信作者: 韩旭， Email: 806454058@qq.com。
基金资助:
北京市自然基金联合资助重点项目（KZ201810016021）

Mechanism of Shield Cutting GFRP Reinforced  Concrete Pile Based on Particle Flow Principle

LIU Jun¹, HAN Xu^{1, *}, JIN Xin²

(1. School of Civil and Transportation Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture,  Beijing 100044, China; 2. Shandong HiSpeed Real Estate Group Co., Ltd., Jinan 250098, Shandong, China)

Received:2019-01-27 Revised:2019-06-03 Online:2019-08-30 Published:2019-09-12

摘要/Abstract

摘要：

在盾构无障碍接收过程中，盾构切割GFRP筋混凝土围护桩时桩体会朝向基坑临空侧发生变形，甚至发生整体倒塌，引起工程事故。为此，需要对盾构切割GFRP筋混凝土围护桩的机制进行研究。基于PFC3D建立盾构切桩的离散元颗粒流模型，得到盾构切刀切削力的变化规律与桩体应力的变化规律，揭示盾构无障碍接收切桩的机制：前半切入行程为剪压破坏，后半切入行程为剪切破坏，并指出在切桩过程中应控制好盾构推力，避免GFRP筋混凝土围护桩整体倒塌。

关键词: 盾构接收, 颗粒流, 切割桩机制, GFRP筋混凝土围护桩

Abstract:

In the process of barrierfree shield receiving, when shield cutting GFRP reinforced concrete retaining pile, the pile body may deform towards the empty side of foundation pit, and even cause the whole collapse. Therefore, the mechanism of cutting GFRP reinforced concrete retaining pile by shield needs to be studied. Based on PFC3D, the discrete element particle flow model of shield cutting pile is established, and the variation laws of cutting force and pile stress are obtained. The shield mechanism of barrierfree receiving and pile cutting is revealed: the first half of the cutin stroke is shearcompression failure, and the second half of the cutin stroke is shear failure. The thrust of shield should be controlled well during cutting piles to avoid the overall collapse of retaining piles.

Key words: shield receiving, particle flow, cutting pile mechanism, GFRP reinforced concrete pile

中图分类号:

U 45

刘军，韩旭，金鑫. 基于颗粒流原理的盾构切割GFRP筋混凝土围护桩机制[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 32-37.

LIU Jun, HAN Xu, JIN Xin. Mechanism of Shield Cutting GFRP Reinforced  Concrete Pile Based on Particle Flow Principle[J]. Tunnel Construction, 2019, 39(S1): 32-37.

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基于颗粒流原理的盾构切割GFRP筋混凝土围护桩机制

Mechanism of Shield Cutting GFRP Reinforced  Concrete Pile Based on Particle Flow Principle

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