淺覆土對水下盾構隧道管片上浮影響及損傷診斷技術研究.pdf

1、盾構隧道在高水壓地區(qū)掘進時，尤其是水底水系比較發(fā)達的地方，由于受到泥漿和較高壓力水的包裹，隧道將不可避免的處于上浮狀態(tài)。管片的這種上浮往往會造成管片裂縫、管片表面剝落、管片間變形、滲漏水甚至斷面整體變形等現(xiàn)象，而上覆土對管片上浮的影響尤其突出。為了闡明覆土對管片上浮的影響，本文采用數值模擬、現(xiàn)場監(jiān)測及理論計算相結合的方法，開展了淺覆土對盾構隧道管片上浮的影響規(guī)律及盾構隧道管片上浮損傷診斷技術的研究。本文研究的主要內容及結論如下:

2、　　(1)在對管片內外部載荷分析的基礎上，以南湖路盾構隧道為依托，采用有限元分析的方法，以盾構隧道在最淺覆土斷面及沖淤卸載之后狀況為模擬對象，研究了管片位移和內力的變化規(guī)律及隧道的安全性;同時將數值模擬結果與現(xiàn)場監(jiān)測數據及最小覆土厚度理論計算值互相對比印證，所得結果基本吻合，符合設計要求。
　　(2)在最淺覆土斷面管片上浮模擬的基礎上，分別模擬分析了不同覆土厚度和土體彈性模量下，盾構隧道管片位移、土體位移及土體塑性應變的變化規(guī)律。

3、上覆土的厚度對盾構隧道的管片上浮的影響:覆土厚度越淺，管片上浮量越大;拱頂上部土體位移隨著覆土厚度減小而增大;隨著覆土厚度的減小，塑性應變值不斷增大。土體特性對盾構隧道管片上浮的影響:土體彈性模量越小，管片上浮量越大;拱頂上部土體豎向位移隨著土體彈性模量逐漸減小而逐漸增大;隨著土體彈性模量的減小，塑性區(qū)基本不變，塑性應變值減小。
　　(3)以水下盾構隧道管片上浮分析為基礎，對水下盾構隧道因管片上浮而造成的損傷程度分級進行了研究，建