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摘要：本发明公开了一种揭示盾壳旋转摩擦力对土体扰动规律的方法，涉及盾构机施工的隧道圆曲线段，包括以下步骤：S1：构建o‑xyz空间直角坐标系，将盾构机旋转时的刀盘面置于xoz面的x轴正半轴与z轴正半轴所在象限，且所述盾构机曲线施工隧道圆曲线段时的旋转轴为z轴；S2：所述盾构机的周围土体作用于所述盾构机的盾壳外表面上的分布性弯矩为M盾，计算获得分布性弯矩M盾的值；S3：根据所述盾构机在曲线施工时是否为小半径转弯条件来计算对地层产生的土体损失以及附加应力。本发明的优点为：建立盾构扭矩与盾体旋转摩擦力的相互关系，基于改写Mindlin解，推导出盾构机旋转摩擦力对土体的位移场和应力场影响的理论解，为施工现场的监测数据分析提供新的思路。

主权项：1.一种揭示盾壳旋转摩擦力对土体扰动规律的方法，涉及盾构机施工的隧道圆曲线段，其特征在于所述方法包括以下步骤：S1：构建o-xyz空间直角坐标系，将盾构机旋转时的刀盘面置于xoz面的x轴正半轴与z轴正半轴所在象限，且所述盾构机曲线施工隧道圆曲线段时的旋转轴为z轴；S2：所述盾构机的周围土体作用于所述盾构机的盾壳外表面上的分布性弯矩为M盾，计算获得分布性弯矩M盾的值；S3：根据所述盾构机在曲线施工时是否为小半径转弯条件来计算对地层产生的土体损失以及附加应力；S3.1：当所述盾构机在所述隧道圆曲线段施工时发生旋转动作且曲线施工为小半径转弯条件时，所述盾构机盾壳对地层产生的土体损失的理论计算公式为： 当所述盾构机在所述圆曲线段施工时发生旋转动作且曲线施工为非小半径转弯条件时，所述盾构机盾壳对地层产生的土体损失的理论计算公式为： 式中：θL为所述盾构机在所述隧道圆曲线段内所占长度转化为角度的值，计算公式为θL＝LQ，其中,L为所述盾构机的长度L,Q为所述圆曲线段的旋转半径； 其中：a、b、c分别为在x轴、y轴、z轴上的向量模长；对于小半径转弯条件，对于非小半径转弯条件，R为所述盾构机的半径； 为所述盾构机的盾壳上任一点与所述盾构机中心轴线的垂直连线同x轴之间的夹角； 为所述盾构机在所述隧道圆曲线段中所属的角度区间，其取值为：φ∈[-θL,0]ωx为x轴方向上的超挖层厚度；ωy为y轴方向上的超挖层厚度；ωz为z轴方向上的超挖层厚度； 其中，β为所述盾构机的俯仰角。S3.2：当所述盾构机在所述隧道圆曲线段施工时发生旋转动作且曲线施工为小半径转弯条件时，所述盾构机盾壳对地层产生的附加应力的理论计算公式为： 当所述盾构机在所述隧道圆曲线段施工时发生旋转动作且曲线施工为非小半径转弯条件时，所述盾构机盾壳对地层产生的附加应力的理论计算公式为： 式中：σ′xx、σ′yx、σ′zx为单位附加应力沿x轴正方向作用在所述盾构机的盾壳上；σ′xy、σ′yy、σ′zy为单位附加应力沿y轴正方向作用在所述盾构机的盾壳上。

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