曹 伟，王立新

(中铁第一勘察设计院集团有限公司城建院，西安 710043)

地层膨胀力对盾构管片结构受力影响分析

曹 伟，王立新

(中铁第一勘察设计院集团有限公司城建院，西安 710043)

膨胀土具有显著的吸水膨胀和失水收缩、且胀缩变形往复可逆的特点，类似地层盾构隧道研究相对较少。针对成都地铁某盾构区间实例，根据盾构隧道埋深与盾构隧道外径关系进行分类，通过单一变化膨胀力，借助有限元软件采用壳单元建立荷载－结构模型计算各工况下管片的内力，对比分析管片内力和安全系数，研究膨胀力对盾构管片结构受力的影响。研究结果表明:随着隧道埋深的增加，地层膨胀力对管片结构受力表现为有利;可通过调整线路高程、增加盾构管片埋深、管片背后注浆等措施，降低地层膨胀力对管片结构受力的影响。

盾构隧道;地层膨胀力;管片;计算模型;隧道埋深;安全系数

近年来，随着国内各大城市地铁项目蓬勃发展，机械化、自动化施工理念的逐步推广与运用，劳动力成本的急剧上升，以及对施工风险控制要求的不断提升，盾构法施工在地铁工程中得到越来越广泛的应用［1］。

目前盾构区间隧道设计、施工技术已日趋成熟，但其研究多针对于以上海为代表的淤泥质地层、以北京为代表的冲洪积地层、以广州为代表的强风化、中风化岩层［2］，而对具有显著的吸水膨胀和失水收缩、且胀缩变形往复可逆［3］的膨胀土地层研究相对较少，经验不足。……