李大志 马姜悦 胡金鑫

（南京航空航天大学金城学院，江苏 南京 210000）

0 引言

随着经济高速的发展，地面交通运输系统已经远远满足不了需求，人们逐渐向“上天入地”发展，过江水下隧道就是“地”的一种。近年来，过江隧道的迅速发展，而水压力和土压力是影响过江隧道的重要因素，水文气候对水下隧道应力变化是一个值得探讨的问题。目前许多学者对水压力影响水下隧道进行了许多研究，陈路海[1]、张雨[3]、李策[2]、路开道[4]、李雪[5]都对盾构隧道水土压力及管片内力进行了研究。但对总应力（土压力、水压力及孔隙水压力之和）对隧道盾构管片的影响，目前研究的较少。因此，本文将以南京某过江盾构隧道为例，采用有限元分析软件ANSYS，对长江洪汛期总应力变化对隧道内部受力变形的影响进行分析。

1 工程概况

南京地铁某区间下穿长江，属于典型的富水区段，该区间采用土压平衡盾构法施工，设计隧道盾构外径11.3m，内径10.2m，隧道采用预制 C60 混凝土管片，管片宽度2m，厚度0.5m，区间起讫里程右CK7+030.000～右CK7+730.000，区间全长约700m，盾构隧道剖面见图1。

图1 盾构隧道剖面图（单位：m）

2 模型及参数

2.1 计算模型

由于盾构隧道越江段长度较长，沿隧道纵向地层变形变化复杂，故使用ANSYS 软件建模进行数值模拟时将工区分为两段。模型采用位移约束条件，两侧约束水平方向，上部和底部约束竖直方向，土体和水体为无限体，取3～5倍洞径，采用摩尔库伦弹塑性模型和荷载-结构理论构建各土层及注浆层单元，衬砌管片则采用梁单元，如图2。……