水下盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)漸進(jìn)性破壞機(jī)理研究.pdf

1、目前，盾構(gòu)法已經(jīng)成為城市地鐵、跨越江海等大型隧道的主流施工方法，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越來越受到人們的重視。大量盾構(gòu)隧道，尤其是水下盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)在建成一段時間以后（甚至剛剛建成不久），便在一種損傷狀態(tài)下進(jìn)行工作，管片襯砌結(jié)構(gòu)問題愈發(fā)凸顯，對結(jié)構(gòu)的安全性提出了挑戰(zhàn)，水下盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)已逐漸成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。論文依托國家自然科學(xué)基金項目，結(jié)合武漢地鐵2號線越江盾構(gòu)隧道、廣深港客運(yùn)專線獅子洋盾構(gòu)隧道、武漢三陽路盾構(gòu)隧道等具體工程，采用相似模

2、型試驗與abaqus擴(kuò)展有限元相結(jié)合的研究手段，系統(tǒng)研究了盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)漸進(jìn)性破壞機(jī)理、破壞過程以及不同因素對水下盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)的漸進(jìn)性破壞特性的影響規(guī)律。通過本文的研究工作，主要得到以下結(jié)論:
　　1)綜合分析管片襯砌結(jié)構(gòu)的位移及聲發(fā)射信息，將大型盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)漸進(jìn)性破壞過程分為初始彈性階段、局部損傷階段、宏觀破壞階段和整體失穩(wěn)階段四個階段;
　　2)通過對管片襯砌結(jié)構(gòu)上關(guān)鍵點(diǎn)位移隨荷載變化曲線的分析，探

3、明了盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)失穩(wěn)臨界點(diǎn)，并以關(guān)鍵點(diǎn)位移與隧道外半徑比值的形式給出了失穩(wěn)臨界建議值;依據(jù)試驗數(shù)據(jù)分析了管片襯砌結(jié)構(gòu)的拼裝方式、封頂塊位置、所處地層側(cè)壓力系數(shù)、不同水壓以及地層缺陷位置等因素的變化對該比值的影響規(guī)律;
　　3)通過對相似模型試驗管片襯砌結(jié)構(gòu)破壞發(fā)展過程及最終破壞形態(tài)的分析，得出導(dǎo)致管片襯砌結(jié)構(gòu)最終失穩(wěn)的主要因素;
　　4)依據(jù)試驗數(shù)據(jù)分析了管片襯砌結(jié)構(gòu)所處地層側(cè)壓力系數(shù)、拼裝方式、封頂塊位置、不同水壓