内水压作用下盾构隧道自由变形法力法推导和力学特性研究

段 壮

(上海勘测设计研究院有限公司，上海 200124)

摘　要：基于自由变形法理论对内水压作用下的盾构隧道结构内力进行了力法推导，并将计算结果与整环足尺加载试验数据进行了对比验证，进一步研究了不同埋深以及不同内水压作用下隧道结构的力学特性。研究结果表明：非满管状态下隧道结构的弯矩随着内水压力的增加而增大，轴力略微减小;满管状态下，随着内水压力的增大，隧道结构弯矩基本保持不变，轴力大幅度减小;偏心距随着埋深的减小而大幅度增大，结构受力状态从压弯逐渐过渡为拉弯，对结构的承载以及裂缝控制极为不利，设计时要预留足够的安全储备。相关结论为类似工程计算提供了参考，具有一定的工程实用性。

关键词：盾构隧道;内水压;自由变形法;力法推导;力学特性