李永鑫

（南水北调中线干线工程建设管理局天津分局，300393，天津）

一、概 况

南水北调天津干线西起河北省保定市徐水县西黑山村，东至天津市外环河，途经河北省和天津市的11个县（区），全长155.352 km。

为适应地基不均匀沉降和温度变化影响，天津干线箱涵每隔15 m左右设置一道变形缝，由止水带、填缝材料和嵌缝密封材料三部分组成，止水带为一个连续密封的橡胶止水环，变形缝宽度为30 mm。天津干线目前整体运行状态良好，基本处于安全状态下，但在部分部位出现渗水情况。施工缝、变形缝、混凝土裂缝是地下结构出现渗漏的主要原因。变形缝出现漏水结构方面的成因可分为三部分：温度变化导致变形缝收缩、混凝土自身的收缩、地域不均匀沉降造成的影响。温度变化的分析通过ABAQUS进行三维有限元仿真；自身收缩通过目前应用较多的fibMC2010和GL2000及CEB-FIP-90三种模型进行理论数值计算；区域的不均匀沉降则通过地基不均匀沉降的测绘值推算，取位移变化的最大值。通过对天津断面、霸州断面、保定断面三个断面的计算，分析天津干线上出现变形缝扩大的成因，并为类似工程给出施工建议。

二、模型的建立

1.模型参数

采用ABAQUS建立模型，以分布荷载代替箱涵上部土体荷载。由于闭孔塑料泡沫板及橡胶止水带对混凝土收缩没有影响，故在模型中不设置泡沫板及止水带。箱涵尺寸则按照实际尺寸取值，宽度15.3 m、高度5.7 m，分3孔，其细部尺寸也按照具体情况进行模拟试算。每节箱涵收缩时由一节箱涵的两侧向中间收缩，故在模型中建立两节7.5 m箱涵，中间有宽度0.03 m的形缝。……