富水淤泥质软土地层盾构隧道管片受力特征研究

来源：中国血液净化杂志2018年第9期北京时间：

作者：林荣安, 刘伯莹

单位：1. 同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室, 上海 201804;2. 中国交通建设股份有限公司, 北京 100088

摘要：为研究富水淤泥质软土地层盾构隧道施工衬砌管片受力特征，依托佛山地铁2号线采用现场试验和数值模拟方法开展研究，根据地层条件现场布置3个测试断面，分别监测了管片土压力、管片轴力及管片纵向应力随推进环数的变化规律，进而采用ABAQUS数值方法建立分析模型，研究荷载条件下管片轴力和弯矩变化情况，并与现场测试结果进行对比。结果表明：①土压力随衬砌推进先急剧增大后慢慢减小，最后趋于稳定；但不同测试断面不同测点处土压力差异较大，拱顶部分受力相对较大，仰拱部分受力较小，对于富水软土盾构隧道施工以及运营应着重关注隧道拱顶部分受力，适当加强拱顶管片的强度。②随着管片拼装的进行，各管片轴力迅速增大，随着盾构进一步推进，管片轴力逐渐趋于稳定，但衬砌不同测点处轴力大小有所不同；隧道结构受力呈现不均匀状态，3个测试断面管片轴力区别较为明显，863环和887环受力相对较大，且管片受力极不均匀，875环受力较小，且受力相对均匀，875环隧道处于弱风化泥沙岩中，而863和887环均处于硬塑状黏土地层中，可见隧道施工中地层条件对隧道轴力影响较为显著。③随着推进环数的增加，不同测点处纵向应力先增大再减小，最后趋于稳定。④现场试验和数值计算所得管片内力基本接近，数值模拟能够较为真实地反映管片实际受力情况。

关键词：隧道工程,淤泥质软土,现场试验,管片受力