超高性能混凝土加固盾构隧道结构试验与数值研究

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2024年第11期北京时间：

作者：柳献，纪汉卿，甘海杰，孙雪兵，王金龙

单位：1.同济大学 土木工程学院，上海 200092;2.中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063

摘要：在应用超高性能混凝土（UHPC）加固既有盾构隧道的基础上，提出优化的钢板?UHPC组合加固方法。将钢板作为隧道内衬并在钢板与管片之间填充UHPC，采用植筋、化学锚栓以及栓钉等作为界面连接件，形成共同受力的整体。开展极限承载力足尺试验并建立非线性数值模型，探究组合加固结构的破坏机理以及影响受力性能的关键因素。结果表明，组合加固结构破坏模式具有较好的延性特征；组合加固结构刚度主要受管片及加固体刚度控制，承载力水平主要受管片强度控制，极限承载力相比UHPC加固结构提升28%；极限状态下，顶部和腰部等位置的钢板发生屈服、主筋受拉屈服。数值参数分析结果表明，组合加固结构性能指标受加固层厚度和界面黏结性能影响较大，可适当增大钢板厚度并保证界面连接件的数量。

关键词：隧道工程,盾构隧道,加固,足尺试验,超高性能混凝土（UHPC）,极限承载力

基金资助：国家自然科学基金（52078376，52478409）