软土地区盾构隧道管片开裂特性实测分析及影响因素研究

• 作者: 谢家冲 王金昌 黄伟明 赵洁黎 戚幸鑫
• 来源期刊: 隧道建设（中英文）
• 关键词: 盾构隧道 病害 管片开裂 结构非线性
• 年，卷（期）: 2020,（z2）
• 所属期刊栏目: 研究与探索
• 页码范围: 180-187
• 页数: 8页
• 分类号: U45
• 语种: 英文
• DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2020.S2.023

摘要

基于某软土地区城市地铁1号线的实测数据,统计分析该地铁线路整体与典型区间的病害情况与裂缝分布特点,结果表明:管片裂缝的分布密度与隧道收敛位移具有明显关联性,区间隧道病害以密布于隧道拱顶的纵向裂缝为主,且分布规律与管环旋转角度相关.在此基础上,为探明软弱地层条件对盾构隧道带来的不利影响,基于断裂力学的非线性数值分析方法建立地层结构法有限元模型,模型中管片采用弥散开裂本构并嵌入简化的钢筋网单元,纵向接头通过考虑张开的间隙接触模型模拟.计算结果阐明了管片开裂的特性与影响因素,结果表明:1)随着地层土体弹性模量和侧压力系数的减小,在地应力条件下隧道损伤区域明显增加;2)随着埋深增加,当前主要开裂区与预测开裂区深度在原有基础上进一步扩展,从而引起隧道整体开裂率的上升;3)参数分析探明了实测拱顶裂纹分布规律的成因为封顶块位置的差异.