盾构隧道同步注浆浆液浮力引起的管片错台量分析

作者：肖明清; 封坤; 张忆; 周子扬

来源：隧道建设 (中英文), 2021, 41(12): 2048-2057.

• 盾构隧道
• 管片衬砌
• 同步注浆
• 管片上浮
• 管片环间错台

为探明盾构隧道施工过程中同步注浆浆液浮力引起的管片错台量变化规律,以某大直径盾构隧道工程为例,提出“从整体受力状态分析到局部变形计算”的管片环间错台量计算方法,并分别建立盾构隧道施工期纵向分析模型与管片环间错台量计算模型,对不同埋深、不同浆液凝固时间和不同掘进速度条件下施工期隧道结构纵向受力、管片环间错台量进行计算与对比分析。结果表明:1)采用盾构隧道施工期纵向分析模型计算隧道纵向内力,后将纵向内力作为边界条件代入管片环间错台量计算模型中求解错台量的方法是合理可靠的; 2)管片环脱出盾尾后受注浆浆液浮力、水浮力等作用产生负弯矩并承受最大剪力,易发生错台变形; 3)管片环间错台规律为管片环脱出盾尾后首先向上错台,经过渡段后向下错台,最后进入平稳阶段; 4)浆液凝固时间将显著影响施工期管片错台的产生,缩短浆液凝固时间可以有效减小管片环间错台; 5)埋深增大时,由于盾构推力增加、上覆载荷增大及围岩性质变好,将减少管片环间错台的产生,因此,对于埋深较小的盾构隧道应更加注意错台现象的发生。

• 单位
  西南交通大学; 中铁第四勘察设计院集团公司