关键词：盾构隧道；管片；裂缝；Goodman单元；拉应力

基金项目：广东省国际合作项目（2012B050300005）；广州市建筑集团有限公司科技计划项目（2010KJ007）

作者单位

张洪彬中南大学 土木工程学院，长沙 410075；广州市市政集团有限公司，广州 510060

张国祥中南大学 土木工程学院，长沙 410075

安关峰广州市市政集团有限公司，广州 510060

刘添俊广州市市政集团有限公司，广州 510060

摘要

结合广州地铁某已运营的盾构区间隧道现状，通过采用三维Goodman单元来模拟管片已存在的裂缝，对盾构区间隧道已开裂管片的裂缝深度变化对管片结构造成的影响进行了分析，同时也对侧向土压力、地基弹簧系数以及地下水位等几种重要因素对管片受力变形特性的影响进行了评估。研究表明，随着裂缝深度的增加，管片砼的拉应力、压应力虽然达到最大值，但变化幅度并不大。但当裂缝接近径向贯通的时候，钢筋的拉应力值会大大增加，有可能超过允许值。同时，在盾构管片存在既有裂缝的情况下，盾构管片的最大拉应力值、水平和竖向收敛值、竖向沉降值均随侧向土压力系数、地基弹簧系数的减少而增大，同时随地下水位埋深的增大而增大。根据研究结果，对该区间隧道盾构隧道的裂缝等病害采取了针对性修复措施，目前无新的裂缝出现，总体处于稳定及安全的状态。