目前对于卸载条件下的地铁盾构隧道损伤行为及加固方法认识不足。通过开展双侧卸载条件下的盾构隧道1∶5精细化力学模型试验,探究管片衬砌损伤行为,明确粘钢加固效果。借助数值模拟,提出钢板加固合理参数。主要结论如下:(1)双侧卸载条...目前对于卸载条件下的地铁盾构隧道损伤行为及加固方法认识不足。通过开展双侧卸载条件下的盾构隧道1∶5精细化力学模型试验,探究管片衬砌损伤行为,明确粘钢加固效果。借助数值模拟,提出钢板加固合理参数。主要结论如下:(1)双侧卸载条件下的管片衬砌呈“横鸭蛋”的变形模式,依次经历3个发展阶段,分别为弹性阶段(横向扩张介于0~4.87‰D,D为隧道外径)、损伤发展阶段(4.87‰D~9.89‰D)和二次损伤阶段(10‰D以上),结构变形发展速率在第二阶段迅速增大,并在粘钢加固后得到有效控制;(2)随着顶部和侧向荷载的差值增大,拱底率先出现纵向开裂,拱顶、底部内侧钢筋以及拱腰接缝处螺栓的内力增长明显,加固后,衬砌裂损及钢筋、螺栓的内力增长得到有效控制;(3)随着顶部和侧向荷载的差值增大,采用不同厚度钢板的隧道收敛变形差异趋于明显,荷载差值为200 k Pa和300 k Pa时,采用2.0 cm和1.2 cm厚度钢板的加固结构变形比值分别为94.8%和88.2%,建议将钢板厚度值设定在1.6~2.0 cm。展开更多
文摘目前对于卸载条件下的地铁盾构隧道损伤行为及加固方法认识不足。通过开展双侧卸载条件下的盾构隧道1∶5精细化力学模型试验,探究管片衬砌损伤行为,明确粘钢加固效果。借助数值模拟,提出钢板加固合理参数。主要结论如下:(1)双侧卸载条件下的管片衬砌呈“横鸭蛋”的变形模式,依次经历3个发展阶段,分别为弹性阶段(横向扩张介于0~4.87‰D,D为隧道外径)、损伤发展阶段(4.87‰D~9.89‰D)和二次损伤阶段(10‰D以上),结构变形发展速率在第二阶段迅速增大,并在粘钢加固后得到有效控制;(2)随着顶部和侧向荷载的差值增大,拱底率先出现纵向开裂,拱顶、底部内侧钢筋以及拱腰接缝处螺栓的内力增长明显,加固后,衬砌裂损及钢筋、螺栓的内力增长得到有效控制;(3)随着顶部和侧向荷载的差值增大,采用不同厚度钢板的隧道收敛变形差异趋于明显,荷载差值为200 k Pa和300 k Pa时,采用2.0 cm和1.2 cm厚度钢板的加固结构变形比值分别为94.8%和88.2%,建议将钢板厚度值设定在1.6~2.0 cm。
