小半徑大縱坡條件下盾構(gòu)法施工管片受力及拼裝技術(shù)研究.pdf

1、為了適應城市人口的快速增長，重慶市規(guī)劃了規(guī)模龐大的地鐵網(wǎng)絡，盾構(gòu)法在地鐵施工中得到了大量應用。由于規(guī)劃需要以及地形條件的限制，在某些地段不可避免要采用縱坡或者小半徑曲線隧道，這為盾構(gòu)推進、管片拼裝帶來了困難，曲線段管片受力特性尚不明確。本文以重慶市軌道交通環(huán)線某區(qū)段為依托項目，對小半徑、縱坡條件下管片整體及接頭的受力變形特性、盾構(gòu)施工軸線控制技術(shù)、管片拼裝技術(shù)進行了探討。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴小半徑曲線段管片受力分析：管片內(nèi)

2、力值及位移值與曲線半徑并非呈簡單的線性變化，隨著曲線半徑的減小，其內(nèi)力值（彎矩、軸力、剪力）及管片位移值顯著增大；小曲線半徑條件下，管片外凸側(cè)（曲線外側(cè)）會出現(xiàn)一定的拉應力，說明在曲線地段，管片外側(cè)是受力相對薄弱部位，設計時應予以加強；隨著曲線半徑的減小，管片接縫張開量逐漸增大。當曲線半徑為50m時，管片內(nèi)弧面張開量達到1.04mm，管片承受外弧面張開量達到1.59mm，防水能力大大降低。⑵縱坡地段地層擾動及開挖面穩(wěn)定性分析：在不同縱坡

3、值條件下，土體水平、豎向方向變形規(guī)律大體相似，但土體水平位移較小，豎向位移較大，尤其以隧道中心處豎向位移最大，且隨隧道縱坡值增大而增大。；開挖面土體壓應力隨縱坡坡度增大而減小，容易失穩(wěn)，在盾構(gòu)施工時應該加大開挖面的支護力;開挖面土體壓應力隨埋深的增加而增大，開挖面穩(wěn)定性相對較高。與坡度值的變化相比，埋深對開挖面應力大小影響要明顯得多。⑶管片接頭受力特性分析。接頭抗彎剛度的變化實際上是多種因素的耦合結(jié)果，同時受荷載和接縫構(gòu)造形式的影響。相

4、對而言，抗彎剛度受軸力、彎矩、螺栓高度的影響更為明顯。彎矩的增加降低了抗彎剛度，軸力的增加提高了抗彎剛度，而螺栓高度的影響主要體現(xiàn)在接頭抵抗正負彎矩能力的變化。⑷小半徑盾構(gòu)隧道管片拼裝質(zhì)量控制。在小半徑地段，通過合理控制仿形刀超挖量及鉸接角，減小管片軸線偏差;管片受側(cè)向分力的作用，為防止管片側(cè)向變形過大，宜采用早期強度較高的注漿材料，并合理設置預偏值;為防止上浮力引起管片縱向錯臺，宜采用早期強度較高的注漿材料，并適當增加縱向螺栓預緊力;