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作者：李明宇;王越;李庆民;陈健;王承震;蔺云宏;田应飞;
单位：郑州大学土木工程学院;中国铁建水下隧道工程实验室;中铁十四局集团有限公司;广州地铁设计研究院股份有限公司;
摘要：隧道施工期管片所受浆液浮力并非恒定，壁后浆液压力的不均匀分布会导致管片变形和隧道环的位错损伤。为减弱或避免因管片上浮造成的结构病害，通过自主设计研发一种考虑千斤顶水平推力、围岩压力以及同步注浆上浮力作用的管片三维加载模型试验系统，对大直径管片最不利上浮状态下的瞬时变形进行分析。试验装置由围压加载装置和非均布上浮力加载装置组成，可实现单点或多点同步加卸载；模型试验采用不同刚度弹簧模拟上浮期隧道与地层之间的相互作用；根据相似理论对管片模型和连接螺栓进行精细化设计和加工；根据实际工程中试验段的围压对模型围压初始值进行换算，并将动、静态上浮力相结合，提出更符合工程实际的盾构隧道横、纵向上浮力分析模型。结果表明：在拱底非均布上浮力的作用下，拱底竖向位移和收敛变形沿纵向均近似呈对数正态分布，其最大值均出现在脱出盾尾后第3环；各环管片的收敛变形与拱底竖向位移近似呈线性关系，斜率介于0.63～1.49之间；模型试验结果与实测数据相吻合。研究成果可为盾构隧道管片抗浮设计和施工提供一定的技术支持。
关键词：盾构隧道;;管片上浮;;三维形变;;模型试验;;非均布上浮力
基金资助：国家自然科学基金资助项目（51508520）;; 河南省重点研发与推广专项（科技攻关）项目（202102310586）;; 河南省住房城乡建设科技计划项目（K1940,K1817）;; 中铁十四局集团有限公司科技研发计划课题（9137000016305598912021A02）
