地裂缝对盾构隧道管片衬砌结构的影响机理研究

本研究拟从西安地裂缝的空间展布、发展规律、活动态势着手，首先定性分析地裂缝对隧道柔性衬砌结构的影响规律，同时，对盾构隧道管片衬砌结构在地裂缝活动影响下进行原型材料的模型试验，分别对地裂缝与管片衬砌结构正交、斜交、平行及地裂缝不同活动速率等工况下进行试验，研究地裂缝的空间展布和活动速率对管片衬砌结构的影响规律和相应参数，并建立地裂缝活动下管片衬砌结构的平板壳-铰-地基系统地层结构法数值计算模型及程序。最后，把模型试验获得的地裂缝、管片衬砌结构的有关参数代入数值计算程序，并与模型试验结果对比，以对此数值计算模型及程序进行验证。在此基础上，通过大量数值模拟计算，研究不同性状的地裂缝对盾构隧道管片衬砌结构的影响机理、影响程度和规律，并提出相应设计、施工应对措施。本项目的研究成果对复杂地质条件下的盾构隧道工程建设具有重要的理论意义和极其重要的实用价值，对类似地质环境的城市地下空间开发具有重要指导意义