水下大直径盾构隧道管片衬砌力学特性及接缝防水研究.pdf

中文摘要 中文摘要 随着我国越江跨海隧道的大量修建，盾构工法以其质量好、安全性高、适应 性强等优点已经成为水下隧道施工的主流工法，其正朝着大断面、长距离和高速 化施工的方向发展。由于地下工程研究目前仍属于经验科学，盾构工法的飞速发 展也只是在最近的二三十年，因此经验明显不足，对于具有更大难度的大断面、 高水压盾构隧道来说，管片结构受力及防水等问题就显得更为突出。 本文以南京纬三路盾构隧道为工程背景，采用梁．弹簧模型对两种方案管片(通 用环、Y型衬砌环与Z型衬砌环)进行了结构内力计算和分析；并结合结构所在 断面、不同K块位置，采用解析法详细分析了管片接缝张开量；最后参考国内外 水下盾构隧道关于管片接缝防水方面的经验，对接缝防水问题提出了一些建议。 本文的主要研究内容及结论如下： (1)综合对比分析了现阶段国内管片衬砌设计模型，最终确定采用梁．弹簧模 型(M．K模型)进行管片结构设计分析。 (2)对两种方案管片进行结构内力计算及分析发现：①K块越小，结构受 力越不均匀：②将作用在结构上的水平荷载与竖向荷载之比定义为“荷载的侧向 压力系数”，分析了侧向压力系数大小与结构内力、变形之间的规律。 (3)对接缝张开量的分析，得出接缝张开量的大小、张开位置、以及接头外 侧张开的个数与K块位置有关。 (4)在以上工作的基础上，结合国内外水下盾构隧道在管片接缝防水方面的 经验与教训，从密封垫设计、管片施工两方面对南京纬三路隧道接缝防水提出相 应的建议。 关键词：水下盾构隧道； 梁．弹簧模型； K块位置； 接缝张开量； 接缝防水 分类号： ABSTRACT tunnel methodhas ofunderwaterconstructions，shield Withthe number increasing the forits security，strong becomemainstre锄waysgoodquality，high and distance cross high of section，long fon)vardinthedirections whichis large moving ofashorttime andlackof application construction．Because speed shield andthestructure ofunderwater existinthe design waterproof problems segment tunnel． asthe shieldtunnel WeisanluRiver the