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隧道建设(中英文) ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (8): 1599-1607.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2026.08.001
王士民1, 龙汉翔1, 鄢睿1, 陈建福2, 孙旭涛2
WANG Shimin1, LONG Hanxiang1, YAN Rui1, CHEN Jianfu2, SUN Xutao2
摘要: 为确保施工及运营期盾构隧道管片衬砌结构的稳定性与安全性,准确获取衬砌管片实际所受荷载至关重要。受地层分布复杂性、隧道规模及埋深等因素影响,现有荷载理论及计算方法尚无法实现隧道结构外部荷载的准确计算。鉴于此,依托北京东六环改造工程第五标段盾构隧道工程,在现场实测数据整理分析的基础上,基于盾构隧道管片衬砌结构实测轴力与弯矩结果,采用ANSYS有限元软件对实际工程展开数值模拟,通过Matlab软件运行遗传算法程序,以地层土压、侧压力系数作为反演参数,针对深埋砂土地层超大直径盾构隧道荷载开展单、双参数的反演分析。研究结果表明: 1)传统目标函数中轴力与弯矩的归一化误差平方和差异较大,导致荷载反演结果误差较大,为此提出一种适用于超大直径盾构隧道的多元数据外荷载智能反演分析模型与目标函数构造方法; 2)相比于单参数反演,侧压力系数的引入使得双参数荷载反演的目标函数值降低43%,计算内力与实测数据拟合效果更好; 3)对于穿越砂土地层的外径15.4 m深埋盾构隧道,建议竖向荷载取1.74倍洞径范围内的土柱压力,侧压力系数取0.48。