盾构隧道与土体共同作用的纵向变形性态及纵向设计

目的为进一步探求上海地区通缝拼装盾构隧道结构的纵向变形机理,得到各纵向变形特征时环缝张开量或环间错台的分布特征.方法根据上海地铁典型盾构隧道环缝接头处的详细构造,利用解析方法分别对隧道处于环间张角、错台和张角错台并存三种变形特征时的纵向变形机理进行了研究.结果环间仅出现张角时,衬砌结构的环缝张开量与环宽和外径成正比,与纵向弯曲变形曲率半径成反比;若隧道纵向变形为高斯曲线形式,反弯点i处,环间张角方向发生改变,最大环间张角出现在纵向变形曲线x=槡3i处的拱顶环缝位置.环间仅出现错台时,若隧道纵向变形为高斯曲线形式,环间错台量的峰值出现在反弯点i处,较大的环间错台量出现在隧道纵向变形曲线直线区段.相对只发生环间张角或错台,张角和错台的同时发展,将加剧衬砌结构的破坏程度,使密封垫更快失去防水作用.结论提出了隧道衬砌结构环间变形的各阶段环缝张开量的计算方法.研究成果可为运营地铁盾构隧道的结构安全评判提供理论参考.

上海地铁盾构隧道纵向变形分析 【摘 要】隧道若发生纵向变形将严重影响到隧道结构的安全。分析探讨了纵向变形的发生、变化情况以 及隧道结构和防水体系所允许的纵向变形控制值。 结合工程实践 ,对隧道发生的典型沉降曲线规律进行了深 入的分析 ,其结论对有效控制隧道纵向变形具有指导意义。 【关键词】隧道 ;通缝拼装 ;纵向变形 ;环缝 ;错台 ;防水 ;失效 至 2020 年,上海将建成轨道交通运营线路达到 20 条、线路长度超过 870 km 以及 540 余座车站的网络 规模。这其中 ,以盾构隧道结构为主的地下线路几乎占到一半。控制隧道纵向变形是确保隧道结构安全的重 要因素之一。在研究隧道纵向变形时 ,我们首先要关注这种变形是以何种方式发生、又是如何发展变化以及 隧道变形控制值是多少等问题 ,本文对这些问题进行了分析探讨。 1、盾构隧道结构和构造设计 盾构法隧道是由预制管片通过压紧装配连接而成的