类矩形盾构隧道无立柱衬砌结构设计及参数研究

作者：周俊宏; 郦亮; 吴奕环; 黄毅; 刘震; 柳献; 管攀峰

来源：城市轨道交通研究, 2023, 26(12): 50-55.

DOI：10.16037/j.1007-869x.2023.12.009

• 类矩形盾构隧道渡线段
• 无立柱结构
• 结构设计
• 关键设计参数
• 敏感性分析

目的：类矩形无立柱盾构隧道适用于渡线段的应用，施工过程中施作立柱，在稳定阶段拆除立柱以达到最终运营稳定状态，全过程中存在结构受力机制的变化。为了形成适用于类矩形无立柱隧道结构的设计方法并探究不同参数的影响，有必要开展相关理论研究。方法：明确了类矩形盾构隧道无立柱衬砌结构在施工、运营全过程所受荷载状态；基于修正惯用法(等效刚度均质环模型)建立设计模型，探究了施工全过程及直接施加运营工况荷载2种不同工况下的结构响应，并与足尺试验结果进行了对比验证。基于设计模型，对侧压力系数、偏载值、结构埋深等多个关键因素开展了敏感性研究，分析了对衬砌结构受力及变形的影响。结果及结论：采用修正惯用法并直接施加最终运营阶段稳定荷载能满足类矩形盾构隧道无立柱衬砌结构的工程设计要求，但需要将设计值放大5%～10%,该结论也得到了足尺试验的支持。不同设计参数对结构响应的影响程度不同，其中单侧偏载和结构埋深对于设计的影响更大，同时进一步揭示了腰部负弯矩接头的薄弱特征。

• 单位
  同济大学; 宁波市轨道交通集团有限公司; 土木工程学院