冻结降温导致地铁盾构隧道漏水的数值与理论分析

作     者：杨小平 林培钦 丛竺 刘庭金 YANG Xiaoping;LIN Peiqin;CONG Zhu;LIU Tingjin

作者机构：华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510640 

出 版 物：《隧道建设（中英文）》 (Tunnel Construction)

年 卷 期：2018年第38卷第2期

页      面：176-182页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51678248) 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室自主研究课题(2016KB16 2017KB15) 

主　　题：地铁盾构隧道 冻结降温 渗漏水 管片接缝 三维有限元精细模型 

摘      要：为研究地铁盾构隧道正上方基坑冻结开挖诱发隧道环缝渗漏水的问题,采用数值分析方法建立三环管片衬砌结构的三维有限元精细模型,主要研究冻结降温作用对盾构隧道环缝、纵缝张开量的影响,并结合接缝处细部构造的特点对隧道环缝出现漏水的原因进行理论分析。结果表明:1)盾构隧道管片纵缝、环缝张开量和螺栓应力随着冻结温度的降低而增大;2)在地层荷载与冻结温度共同作用下,盾构隧道环缝最大张开量为纵缝最大张开量的4.2倍;3)环缝张开使得接缝处管片与橡胶密封垫接触不紧密,进而导致橡胶垫与接缝槽接触产生的摩擦力小于水压力,这是隧道漏水的主要原因。