下穿黄河砂卵石地层盾构隧道管片结构受力特征现场测试

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2017.S2.022

隧道建设（中英文） ›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (S2): 147-153.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2017.S2.022

下穿黄河砂卵石地层盾构隧道管片结构受力特征现场测试

陈中天¹，王飞²，陶力铭¹，汪辉武¹，方勇^1，*

（1. 西南交通大学交通隧道工程教育部重点试验室，四川成都 610031； 2. 中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安 710043）

收稿日期:2017-07-30 修回日期:2017-10-30 出版日期:2017-12-30 发布日期:2018-02-25
作者简介:陈中天(1994—），男，山东聊城人，2016年毕业于西南交通大学，土木工程专业，硕士，主要从事隧道及地下工程方面的研究工作。Email: 570598138@qq.com。*通信作者：方勇， Email: fy980220@swjtu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51578460)；国家重点研发计划（2016YFC0802205） 

Insitu Study of Mechanical Characteristics of Shield Tunnel Segment Structure in SandyCobble Strata Crossing Yellow River

CHEN Zhongtian¹, WANG Fei², TAO Liming¹, WANG Huiwu¹, FANG Yong^1，*

(1. Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering, Ministry of Education, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, Sichuan, China; 2. China Railway First Survey and Design Institute Group Co., Ltd., Xi′an 710043, Shaanxi, China)

Received:2017-07-30 Revised:2017-10-30 Online:2017-12-30 Published:2018-02-25

摘要/Abstract

摘要：

为研究砂卵石地层中管片的力学行为，以兰州地铁1号线穿黄段为研究对象，采用改良的测试传感器走线方式，对管片内力及外部水压力进行现场测试，并进行相应的数值模拟。将现场测试数据与数值模拟结果对比分析，得出如下结论： 1）外部水压力及管片内力受盾构施工影响最为显著的范围为距掌子面3~5环，在此范围内应加强对受拉区的监测，并采取相应措施防止管片在施工初期破损； 2）外部水压力及管片内力在距掌子面6~13环时受施工影响逐渐降低，距掌子面13环后趋于稳定； 3）运用梁-弹簧模型设计管片是偏于安全的，但应充分考虑施工荷载。

关键词: 水下盾构隧道, 砂卵石地层, 管片衬砌, 现场测试

Abstract:

Lanzhou Metro Line No. 1 is the first underwater tunnel project which crosses the Yellow River and belongs to urban rail transit. The tunnel passes through high permeability sandycobble strata, and the engineering condition is special. The mechanical behavior of segment in different construction stages and the water pressure acting on the segment are analyzed through insitu test and numerical simulation, and the variation rules of segment internal force in different construction stages are revealed. The research results show that: 1) The external water pressure and internal force are significantly affected by the construction of shield in the range of 3-5 rings to the tunnel face, within which the strengthen detection methods should be used at the tensile zone and corresponding measures should be taken to prevent the damage of the segment in the early stage of construction. 2) The water pressure and internal force are gradually unaffected by construction in the range of 6-13 rings and tend to be stable after the 13th ring. 3) The segment designed by beamspring mode is safe, but the construction load should be fully considered.

Key words: underwater shield tunnel, sandycobble strata, segment lining, insitu test

中图分类号:

U 45

陈中天，王飞，陶力铭，汪辉武，方勇. 下穿黄河砂卵石地层盾构隧道管片结构受力特征现场测试[J]. 隧道建设, 2017, 37(S2): 147-153.

CHEN Zhongtian, WANG Fei, TAO Liming, WANG Huiwu, FANG Yong. Insitu Study of Mechanical Characteristics of Shield Tunnel Segment Structure in SandyCobble Strata Crossing Yellow River[J]. Tunnel Construction, 2017, 37(S2): 147-153.

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