软土盾构隧道管片结构纵向力学性态风险分析

随着我国经济建设的快速发展，将修建大量水底隧道、公路隧道及地铁。现有已运营隧道出现的纵向损坏及病害表明，地层随机分布状态及土体参数变异性对盾构隧道管片结构纵向影响很大，现有研究缺乏对管片结构纵向力学性态分析。利用工程地质钻孔数据，研究纵向地层的随机分布状态，提出地层及土体随机分布概率计算方法，建立场地概率分析模型；应用随机场理论，计算地层分布状态转移概率，建立隧道纵向地层转移状态模拟方法；进行室内模型试验研究，分析纵向地层随机分布与土体参数变异对管片结构纵向力学性态影响，建立考虑地层变异的盾构隧道管片结构纵向力学计算模型；结合上海盾构隧道现场调研，分析导致管片结构纵向损坏类型及失效模式，讨论各风险因素并计算其影响重要度，综合考虑管片结构的安全、经济及技术等指标，建立管片结构安全等级标准。本研究可为软土盾构隧道管片结构纵向力学分析及设计理论提供科学依据，具有重要的理论意义和工程实用价值。