随着我国经济建设的快速发展,将修建大量水底、公路及地铁等隧道工程。利用大量软土盾构隧道的现场实测资料进行理论分析,发现软土地基的不均匀分布导致土-结构相互作用的变异性是软土盾构隧道病害产生的主要原因,已有研究缺乏考虑上述影响因素对管片结构纵向力学性态分析。本项目通过地层变异下盾构隧道管片结构力学试验研究,分析地层变异对隧道力学性态的影响。借助反分析原理,求解纵向不同土性的地基反力系统以及管片结构环纵向接头力学参数;分析不同土性、纵向变形及不同接头形式对隧道结构内力的影响及范围,提出隧道纵向设计的系统方法,完善隧道设计规范。分析了上海地区地层序分布特征,建立了盾构隧道工程纵向地层及土体的随机分布统计模型,结合试验测试与分析结果,提出了盾构管片结构纵向设计安全等级标准,建立了管片结构设计风险接受准则。分析研究了纵向不均匀沉降引起的隧道渗漏水、接头力学性能的机理,完成开挖卸载条件下基于隧道周边环境影响的纵向结构力学性态研究,深入讨论盾构隧道纵向不均匀沉降的压扁效应。项目成果为我国盾构隧道建设提供直接技术支撑。
英文主题词stratum uncertainty; shield tunnel; lining structure; mechanical performance; risk analysis