UHPC加固盾构隧道衬砌结构试验

来源：中国血液净化杂志2021年第8期北京时间：

作者：柳献, 张姣龙, 蒋子捷, 刘震, 徐品, 李飞

单位：1. 同济大学 土木工程学院, 上海 200092;2. 上海复培新材料科技有限公司, 上海 201804"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (51578409); National Natural Science Foundation of China (51908424); Shanghai Pujiang Program (19PJ1409700)

摘要：为了研究超高性能混凝土（UHPC）加固盾构隧道衬砌结构性能，首先开展了UHPC材料抗压、抗拉试验研究，然后将其应用于加固盾构隧道衬砌结构，并开展了加固结构的极限承载力足尺试验研究。该加固方法包括以下步骤：在隧道管片内表面进行凿毛处理，在凿毛后的内弧面植入弯筋和化学锚栓，清理凿毛表面，最后在内弧面浇筑0.06 m厚UHPC。未加固衬砌结构整环外径6.2 m，环宽0.6 m，管片厚度0.35 m。加固结构通过外弧面上均匀分布的24个千斤顶进行加载，这些千斤顶分为3组，分别控制其荷载大小，以模拟地层的不均匀压力。标准养护条件下，UHPC18 d龄期（足尺试验龄期）的抗压和抗拉弹性极限强度分别达到138 MPa和12 MPa。加固整环结构的弹性极限由腰部外弧面的混凝土开裂控制，结构破坏是由于原管片接头位置出现4个塑性铰，致使结构变成可变机构。通过分析试验结果以及对比现有加固技术，得到如下主要结论：①UHPC材料的拉压力学性能对养护湿度的依赖性较小，材料存在明显的应变强化现象；②UHPC加固隧道衬砌结构极限承载力由管片接头部位性能控制；③UHPC自身的材料性能得到充分利用，但原隧道管片的材料性能尚未得到充分发挥；④相比未加固结构，初始结构刚度提高1个数量级，结构弹性极限提高了115%，UHPC加固结构承载力和传统的钢板加固相当。

关键词：隧道工程,盾构隧道结构加固,足尺试验,超高性能混凝土,极限承载力

基金资助：国家自然科学基金项目（51578409）；国家自然科学基金青年科学基金项目（51908424）；上海市浦江人才计划项目（19PJ1409700）