内水渗漏软化基底对盾构隧洞衬砌管片受力性能的影响分析

来源：水资源与水工程学报杂志2024年第3期北京时间：

作者：赵顺波，崔豪，何银涛，杨亚彬，张智晓，袁林

单位：（1.华北水利水电大学黄河流域水资源高效利用省部共建协同创新中心,2.安阳中州供水有限公司

摘要：水工盾构隧洞在运行过程中存在内水渗漏导致基底软化的风险，基底软化将对隧洞管片受力变形产生影响。依托实际水工盾构隧洞工程，构建了由管片、灌浆体和围岩组成的三维有限元数值模型，针对Ⅴ类围岩条件下因渗漏导致基底均匀和不均匀软化的状况，研究了管片的受力性能变化规律。结果表明：在内外荷载作用下，管片的环向应力、竖向位移和定位销应力均随基底软化深度的增加而增大，均匀软化条件下仰拱管片出现峰值为1.88 MPa的拉应力，存在管片开裂风险；基底软化导致定位销应力增大，而管片竖向位移的变化幅度较小。研究成果可为水工盾构隧洞的安全运行监测提供科学依据。

关键词：水工盾构隧洞,衬砌管片,基底软化,内水渗漏,数值分析

基金资助：河南省一流学科创新团队项目（CXTDPY-6）； 河南省高等学校基础研究重点科研项目（22A560012）； 郑州市科技协同创新专项（HSZ2021013）