郑勇波， 白廷辉， 李晓军

(同济大学地下建筑与工程系， 上海 200092)

0 引言

近年来我国建成了大量的盾构隧道，其设计使用寿命一般长达50～100年[1]。因盾构隧道所处岩土赋存条件复杂，随着服役年限增加，逐渐出现各类病害[2]，主要表现为渗漏水、纵向不均匀沉降、管径收敛变形、接缝错台和张开、螺栓和钢筋锈蚀及混凝土材料劣化等[3]。其中，钢筋锈蚀对盾构隧道纵缝接头力学性能影响会不断加剧，减少其使用年限。

目前，已有不少针对盾构隧道施工期或运营初期纵缝接头力学性能的研究，采用的方法有解析方法[4-8]、数值模拟方法[9-11]和试验方法[12-14]。上述研究均是考虑管片材料性能完好而没有考虑退化的状况。直接研究钢筋锈蚀后盾构隧道纵缝接头力学性能的成果很少，仅国内少数学者开展了材料性能退化后管片力学性能的研究工作。李强等[15]建立了盾构隧道管片在盐离子腐蚀、碳化和杂散电流等多因素耦合作用下的材料退化加速试验系统，并简单总结了退化规律。刘四进等[16]开展了相似管片锈蚀劣化试验，分析了高水土荷载与侵蚀环境联合作用下管片受力性能衰退规律，提出了锈蚀劣化管片抗弯刚度衰减模型。在盾构隧道受力体系中，相对管片本体，接头位置才是最为薄弱的一环，因此，研究钢筋锈蚀后管片接头的力学性能退化规律的意义更为显著。

根据地铁盾构隧道环境条件及空间分布可知，管片内表面与二氧化碳体积分数较高的空气接触，外表面与富含盐离子的地下水接触，导致管片内外侧钢筋均会发生锈蚀。……