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铁道建筑2025年第05期:基于足尺试验的深埋盾构排水隧道结构安全指标研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:顾问天;刘峰;祁孜威;卢院;赵启嘉;

单位:铁科院(深圳)研究设计院有限公司;深圳市前海建设投资控股集团有限公司;

摘要:依托深圳市前海—南山排水系统主隧道工程,通过数值模拟与足尺试验,研究并确定了深埋盾构排水隧道的结构安全性指标。首先,通过有限元软件分析了在隧道正常运营阶段、有地面超载、地下连续墙开槽施工、邻近基坑开挖等多种工况下,隧道所受的外荷载情况。其次,通过足尺试验研究了隧道在上述多种工况下的形变特点与破坏模式。结果显示:隧道在正常运营及顶部加载情况下,水平收敛变形不超过25 mm,出现少量小于0.2 mm的裂缝,钢筋与螺栓的应变也较低;邻近的地下连续墙开槽施工、基坑降水、开挖等侧向卸荷工况,对隧道结构有很不利的影响;当水平收敛变形达到49.7 mm,环缝、纵缝接口区域发生明显的空鼓现象,严重威胁隧道结构安全性。最后,基于足尺试验总结了隧道表观破坏情况与内力之间的相关关系,将隧道健康度划分为五个等级(H1—H5),并参考地铁相关规范提出了外部作业(基坑)的影响分区,提出了深隧安全等级划分标准和安全控制指标。研究成果可为深埋盾构排水隧道的运维安全控制提供参考。

关键词:深埋隧道;;足尺试验;;有限元分析;;安全评价;;光纤测试;;控制指标

基金资助:中国铁道科学研究院集团有限公司基金(2021YJ016)