灌浆槽钢加固盾构隧道衬砌管片力学性能试验研究

摘要

【目的】解决盾构隧道“老龄化”带来的管片结构损伤劣化问题，提高其服役性能，延长其使用寿命。【方法】以某轨道交通区间隧道为研究对象，提出一种灌浆槽钢加固盾构隧道衬砌管片的方法，并对管片进行弯曲荷载破坏机理以及损伤管片加固性能提升足尺试验，研究加固前后管片的破坏特征、裂缝发展、混凝土及钢板应变等参数的变化规律。【结果】灌浆槽钢加固方法可有效提高受损管片的承载能力（极限荷载大约提高了33.0%），延长损伤管片的弹性阶段和塑性扩展阶段，并限制裂缝宽度的增长；管片加固前后的破坏特征基本一致：先在内弧面加载点出现贯通裂缝，随着荷载的增加，裂缝逐渐布满加载点内侧，并向约束支承端发展；加固管片的最终破坏现象为槽钢端部翼板处螺栓显著变形，翼板被撕裂，管片裂缝宽度急剧增加。【结论】用灌浆槽钢加固盾构隧道管片是可行的，但需重点关注加固槽钢自身的强度及其与管片间连接的有效性。

关键词

盾构隧道 / 管片 / 槽钢加固 / 足尺试验 / 破坏特征