《大型水下盾構隧道管片襯砌結構漸進性破壞機理研究》是依託西南交通大學，由王士民擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：大型水下盾構隧道管片襯砌結構漸進性破壞機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王士民
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大型水下盾構隧道管片襯砌結構病害的防治是一個公認的難題，隨著國內大量大型水下盾構隧道的修建以及已建盾構隧道管片襯砌結構病害的頻發，對於該問題的解決越發顯得緊迫而重要，而揭示管片襯砌結構損傷失穩的機理顯然對病害的科學治理具有很強的指導意義。本研究從多尺度耦合的角度出發，引入漸進性破壞的概念和理論體系，採用理論分析、相似模型試驗和數值試驗等多種研究方法，建立大型水下盾構隧道管片襯砌結構漸進性破壞模型，揭示水下盾構隧道管片襯砌結構從細觀裂紋的產生、擴展直至巨觀結構的破壞失穩的漸進性演化機理及演化過程，探明影響水下盾構隧道襯砌結構漸進性破壞模式的主要因素及其影響規律，揭示水下盾構隧道襯砌結構漸進性破壞過程中不同發展階段的力學性態，為大型水下盾構隧道管片襯砌結構的設計最佳化、運營期病害評估以及所採取維修措施的合理性與經濟性提供理論依據。本研究成果對其他類型襯砌結構也具有參考價值。
結題摘要
本項目以大型跨江海水下盾構法隧道管片襯砌結構為主要研究對象，採用理論分析、相似模型試驗和現場測試等多種研究方法，針對管片襯砌結構由損傷到局部破壞直至整體失穩的漸進性破壞過程開展系統。通過對廣深港獅子洋隧道和武漢捷運越江盾構隧道兩個不同直徑及使用功能的大型水下盾構隧道開展了現場測試工作，獲得了典型大型水下盾構隧道管片襯砌結構實際力學特性及其隨施工過程的變化規律，揭示了其水土荷載的分布特性。以廣深港獅子洋盾構隧道為原型，開展了大比尺室內相似模型試驗，根據其受力、位移及聲發射信息劃分了管片襯砌結構由損傷到局部破壞直至整體失穩的漸進性破壞的不同發展階段，揭示了各發展階段管片襯砌結構的力學特徵，並探明了分別考慮不同割槽方式、不同拼裝方式、不同側壓力係數、不同載入方式、封頂塊位置不同及地層不同缺陷等對盾構隧道管片襯砌結構漸進性破壞過程的影響。以非連續變性分析（DDA）方法為理論基礎，結合盾構隧道管片襯砌結構漸進性破壞特性，建立了非連續子母塊體理論，並據此研發了相關軟體系統。
