饱和软土地区束合管幕结构受力性能足尺试验研究

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.06.002

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隧道建设（中英文） ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (6): 953-959.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2022.06.002

饱和软土地区束合管幕结构受力性能足尺试验研究

毕湘利¹，张中杰²，刘书²，潘伟强³，焦伯昌⁴，柳献^{4, *}

（1. 上海申通地铁集团有限公司，上海 201102； 2. 上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司，上海 200125； 3. 上海隧道工程有限公司，上海 200032； 4. 同济大学地下建筑与工程系，上海 200092）

出版日期:2022-06-20 发布日期:2022-07-04
作者简介:毕湘利（1970—），男，吉林长春人，1993年毕业于同济大学，道路与铁道工程专业，博士，教授级高级工程师，现从事轨道交通行业技术管理工作。E-mail: Bixiangli1@163.com。*通信作者：柳献， E-mail: xian.liu@tongji.edu.cn。

FullScale Experimental Study on Mechanical Behaviors of Bundled Integrate Structure in Saturated Soft Soil Area

BI Xiangli¹, ZHANG Zhongjie², LIU Shu², PAN Weiqiang³, JIAO Bochang⁴, LIU Xian^{4, *}

(1. Shanghai Shentong Metro Co., Ltd., Shanghai 201102, China; 2. Shanghai Urban Construction Design & Research Institute (Group) Co., Ltd., Shanghai 200125, China; 3. Shanghai Tunnel Engineering Co., Ltd., Shanghai 200032, China; 4. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China)

Online:2022-06-20 Published:2022-07-04

摘要/Abstract

摘要： 为降低地下工程建设对城市地面道路、管线、建（构）筑物的影响，改善管幕法修建的地下通道结构受力，提出一种依托横向预应力的新型地下结构形式——地下束合管幕结构。基于工程需求，针对该束合管幕结构开展1/4结构的足尺试验研究，以探究束合管幕结构在设计工况、超载工况下的变形响应。结果表明： 1）结构变形发展可以分为弹性受力阶段与非线性阶段2个阶段； 2）束合管幕结构的薄弱位置在结构顶部1/4跨的结合缝处，结合缝脱开是关键点，脱开应力为2.106 MPa； 3）束合管幕结构能够承受2倍的设计埋深对应荷载而不出现任何脱开，当结合缝脱开后结构刚度降低60%，同时，在4倍设计埋深对应荷载下，结构未破坏且仍具备承载能力； 4）在超载工况时，预应力应变增量与结构竖向挠度之间几乎呈线性比例关系。

关键词: 束合管幕结构, 横向预应力, 足尺试验, 力学性能

Abstract: A new type of underground structure, underground bundled integrate tunnel(UBIT), which relies on transverse prestress, is proposed to reduce the impact of underground engineering construction on urban ground roads, pipelines, and buildings (structures) and improve the stress of underground passage structure. According to the engineering demands, a fullscale experimental study of the quarter structure is conducted to investigate the deformation response of the structure under design and overload conditions. The results reveal the following: (1) The development of structural deformation can be divided into elastic stress and nonlinear stages. (2) The weak point is located in the joint at the structure′s top quarter span, and the separation stress is 2.106 MPa. (3) The bundled integrate structure can bear twice the design load without separation, the structure stiffness is reduced by 60% after the joint separation, and the structure is not damaged and still has bearing capacity under four times the design load. (4) Under overload conditions, the relationship between the prestress strain increment and the vertical deflection of the structure is nearly linear proportional.

Key words: bundled integrate structure, transverse prestress, fullscale test, mechanical properties

中图分类号:

U 45

毕湘利, 张中杰, 刘书, 潘伟强, 焦伯昌, 柳献. 饱和软土地区束合管幕结构受力性能足尺试验研究[J]. 隧道建设, 2022, 42(6): 953-959.

BI Xiangli, ZHANG Zhongjie, LIU Shu, PAN Weiqiang, JIAO Bochang, LIU Xian. FullScale Experimental Study on Mechanical Behaviors of Bundled Integrate Structure in Saturated Soft Soil Area[J]. Tunnel Construction, 2022, 42(6): 953-959.

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