鐵路盾構(gòu)隧道雙層襯砌力學(xué)行為研究.pdf

1、目前，我國公路及地鐵盾構(gòu)隧道主要采用單層式管片襯砌結(jié)構(gòu)，但從鐵路隧道的使用特性出發(fā)，要求在全長或局部設(shè)置二次襯砌，如廣深港客運(yùn)專線的獅子洋隧道在進(jìn)出口段施作了雙層襯砌、滬通鐵路越黃浦江隧道則采用全斷面雙層襯砌。
　　 本文對(duì)鐵路盾構(gòu)隧道雙層襯砌進(jìn)行了受力特性的研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　 (1)選取了三種不同接合面形式的雙層襯砌，分別為：抗壓縮雙層襯砌、抗剪壓雙層襯砌、局部受彎雙層襯砌，根據(jù)以往的雙層襯砌計(jì)算理論，引入

2、接觸單元，并依據(jù)Mohr-Coulomb剪切滑動(dòng)準(zhǔn)則對(duì)不同結(jié)合面進(jìn)行了區(qū)分和模擬，對(duì)其進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，對(duì)以往的計(jì)算理論進(jìn)行了驗(yàn)證和補(bǔ)充。
　　 (2)結(jié)合室內(nèi)模型試驗(yàn)的方法，進(jìn)行了單層管片襯砌結(jié)構(gòu)的常規(guī)加載，如在不同土壓、不同水壓、不同拼裝、不同錯(cuò)縫方式下的管片襯砌加載，并初步研究了管片幅寬和厚度對(duì)管片內(nèi)力的影響?？紤]到施工過程中可能出現(xiàn)的注漿漏洞和營運(yùn)過程中可能出現(xiàn)的圍巖弱化，還對(duì)此進(jìn)行了模擬，得出了其對(duì)管片襯砌受力的影響

3、，并通過比較發(fā)現(xiàn)拱腰位置出現(xiàn)漏洞或弱化時(shí)是最不利工況。
　　 (3)提出了不同接合面形式在模型試驗(yàn)中的具體實(shí)現(xiàn)方法以及數(shù)據(jù)的測(cè)試方法，對(duì)不同雙層襯砌進(jìn)行了與單層襯砌同樣的常規(guī)加載，并在拱腰弱化情況下測(cè)試了雙層襯砌的補(bǔ)強(qiáng)作用，以得出不同雙層襯砌的受力特性及其相對(duì)于單層襯砌的優(yōu)勢(shì)所在，并總結(jié)出了雙層襯砌施作的優(yōu)化方案。
　　 (4)初步探討了水壓力變化對(duì)雙層襯砌結(jié)構(gòu)受力的影響，并在拱腰出現(xiàn)圍巖弱化的情況下對(duì)不同雙層襯砌進(jìn)行了