内水压条件下盾构隧道复合衬砌破坏机理原型试验研究

作     者：张冬梅 卜祥洪 周文鼎 姜燕 贾恺 杨光华 Zhang Dongmei;Bu Xianghong;Zhou Wending;Jiang Yan;Jia Kai;Yang Guanghua

作者机构：同济大学土木工程学院上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 郑州大学河南郑州450001 广东省水利水电科学研究院广东广州510610 

基　　金：上海市教委重大项目(2019-01-07-00-07-456 E00051) 国家自然科学基金(51978517) 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2023年第56卷第6期

页      码：126-135页

摘      要：盾构输水隧道工程常采用复合衬砌结构型式,钢筋混凝土内衬具有施工便捷等优势成为常用内衬之一,但在内水压作用下容易开裂,钢筋混凝土内衬开裂后复合衬砌承载能力成为工程中设计的关键问题。本文对盾构隧洞钢筋混凝土内衬复合衬砌结构展开原型试验,研究内水压作用下复合衬砌的全过程变形破坏规律,揭示复合衬砌内压承载机理。试验结果表明:(1)内外压差达到0.22MPa时,内衬开始开裂,内衬开裂后盾构管片承担更多内水压力,随着内水压增长,接头手孔处混凝土出现损伤,最终内外压差达到1.78MPa时,管片接头混凝土断裂,复合衬砌丧失承载能力;(2)管片接头是复合衬砌薄弱环节,裂缝首先产生于内衬临近盾构管片接头处,然后沿环向均匀增加,内衬产生裂缝后,混凝土通过与钢筋的黏结作用共同承担内水压力,因此随内水压增加内衬发生多次开裂;(3)内衬开裂、接缝损伤后复合衬砌抗拉刚度分别下降为其弹性状态时的23.8%,12.3%,内衬开裂对复合衬砌承载能力影响最为显著。

主 题 词：原型试验 内水压 复合衬砌 钢筋混凝土内衬 破坏机理 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.15951/j.tmgcxb.22010055

馆 藏 号：203122330...