【摘 要】
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受软硬不均地层、局部空洞、地面堆载、工程扰动等作用下，盾构隧道轴向围岩压力分布不均，易产生纵向差异沉降，出现环缝张开、错台等病害，严重影响结构服役能力。有必要对盾构隧道纵向沉降规律进行研究，确定合理控制指标，指导结构安全性评价。本文依托厦门地铁2 号线，其临海陆域段隧道穿淤泥地层，周边工程扰动下易发生差异沉降，考虑环缝张开和错台两种变形模式，开展了地面堆载作用下隧道纵向变形规律研究。首先，采用三维
【机 构】
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同济大学土木工程学院 上海同岩土木工程科技股份有限公司
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受软硬不均地层、局部空洞、地面堆载、工程扰动等作用下，盾构隧道轴向围岩压力分布不均，易产生纵向差异沉降，出现环缝张开、错台等病害，严重影响结构服役能力。有必要对盾构隧道纵向沉降规律进行研究，确定合理控制指标，指导结构安全性评价。本文依托厦门地铁2 号线，其临海陆域段隧道穿淤泥地层，周边工程扰动下易发生差异沉降，考虑环缝张开和错台两种变形模式，开展了地面堆载作用下隧道纵向变形规律研究。首先，采用三维数值分析方法研究了螺栓受力随环缝张开量变化规律，螺栓屈服时环缝张开量与规范要求控制值相近，确定了不同环缝张开量下接头螺栓损伤特性和轴向抗拉刚度；其次，通过建立精细化环缝错台三维有限元分析模型，研究了不同错台量下接头损伤特性，提炼了错台变形下环缝剪切刚度，与相关文献原型试验结果相近；最后，结合依托工程，将环缝螺栓简化为轴向抗拉弹簧、径向与切向剪切弹簧，分析了地表堆载下环缝变形随纵向差异沉降的变化规律，得到结论：环缝张开是隧道纵向附加弯矩导致的，主要出现在距堆载中心±d 的强影响区内(d 为堆载宽度)；错台变形是围岩压力差导致的，主要出现在距堆载中心±3d 的主动影响区内；给出了考虑现行规范、防水性能及螺栓受力状态的隧道纵向变形分级控制指标。
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