深埋排水调蓄盾构隧道管片1:1力学试验系统的研发与应用

来源：中国血液净化杂志2020年第2期北京时间：

作者：刘威, 王祺, 庄欠伟, 张子新, 黄昕, 顾贇

单位：1. 同济大学 地下建筑与工程系, 上海 200092;2. 同济大学 岩土及地下工程教育部重点实验室, 上海 200092;3. 上海隧道工程有限公司, 上海 200032;4. 上海城投水务集团有限公司, 上海 200002"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (41672262)

摘要：建设深埋排水调蓄隧道是缓解城市内涝问题的最有效方法之一。深埋排水调蓄隧道管片由于其直径大、外部水土荷载大、受内水压等特点，在工程实际应用前须对其受力变形特征进行研究。提出了一种1：1平躺式原型盾构管片力学加载方法，并建立了一套管片模型试验数据采集系统。基于该试验系统，以上海苏州河段深埋排水调蓄水隧道为例，通过单环整环试验研究了埋深增加、蓄水和排水状态下管片结构内力和变形的变化规律，建立了接头抗弯刚度与偏心距之间的关系。试验结果表明：空管状态竖向收敛和水平收敛值分别为18，20 mm，满管状态竖向和水平收敛值分别为78，80 mm，蓄水对管片受力变形较埋深增加影响更为明显；卸载后管片变形无法恢复到初始状态，管片整体呈现非完全弹性的特点；接头抗弯刚度受管片内力影响较大并呈现空间变异性，空管状态接头抗弯刚度约为满管接头抗弯刚度的3~6倍；抗弯刚度与偏心距近似呈反比例函数关系，正负弯矩条件下均可以划分为3个阶段。

关键词：隧道工程,排水调蓄隧道,原型试验,三维激光扫描,抗弯刚度

基金资助：国家自然科学基金项目（41672262）