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(yīng)城市人口的快速增長(zhǎng)，重慶市規(guī)劃了規(guī)模龐大的地鐵網(wǎng)絡(luò)，盾構(gòu)法在地鐵施工中得到了大量應(yīng)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(jìn)、管片拼裝帶來(lái)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(xiàng)目，對(duì)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(jìn)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(jiǎn)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(huì)出現(xiàn)一定的拉應(yīng)力，說(shuō)明在曲線地段，管片外側(cè)是受力相對(duì)薄弱部位，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以加強(qiáng)；隨著曲線半徑的減小，管片接縫張開(kāi)量逐漸增大。當(dāng)曲線半徑為50m時(shí)，管片內(nèi)弧面張開(kāi)量達(dá)到1.04mm，管片承受外弧面張開(kāi)量達(dá)到1.59mm，防水能力大大降低。⑵縱坡地段地層擾動(dòng)及開(kāi)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(kāi)挖面土體壓應(yīng)力隨縱坡坡度增大而減小，容易失穩(wěn)，在盾構(gòu)施工時(shí)應(yīng)該加大開(kāi)挖面的支護(hù)力;開(kāi)挖面土體壓應(yīng)力隨埋深的增加而增大，開(kāi)挖面穩(wěn)定性相對(duì)較高。與坡度值的變化相比，埋深對(duì)開(kāi)挖面應(yīng)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(shí)際上是多種因素的耦合結(jié)果，同時(shí)受荷載和接縫構(gòu)造形式的影響。相

4、對(duì)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(fù)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(guò)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(guò)大，宜采用早期強(qiáng)度較高的注漿材料，并合理設(shè)置預(yù)偏值;為防止上浮力引起管片縱向錯(cuò)臺(tái)，宜采用早期強(qiáng)度較高的注漿材料，并適當(dāng)增加縱向螺栓預(yù)緊力;