陈俊伟

(中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北 武汉 430063)

0 引言

隧道工程施工方法主要包括盾构法、沉管法、矿山法，其中，矿山法造价较低，但应对突涌水风险的能力差，且对隧道围岩扰动大，常需多种施工技术相互配合；沉管法由于设计、施工过程中存在较多问题，应用受限；随着封闭式盾构的成功研制，盾构法可兼顾施工安全、掘进速度、复杂地层适应性和地表沉降控制要求，已成为城市和水下隧道工程主要施工方法。

目前，单层装配式管片衬砌为盾构隧道主要结构形式，在侵蚀环境、极端条件、灾害、碰撞等因素作用下，衬砌结构长期安全性受到影响。加之施工荷载常造成结构开裂、破损，简单修复无法保证结构强度，增加了隧道运营阶段安全风险。针对上述问题，可采用由盾构隧道管片与二次衬砌构成的双层衬砌增加安全系数。已有学者对双层衬砌类型、受力等展开了研究，在数值模拟分析方面，张厚美等根据双层衬砌结合面处理方式，建立层间压缩、剪压、局部抗弯模型；姚超凡等提出了改进的梁-弹簧-层间压杆弹簧组合模型；晏启祥等对比分析了层间梁、层间弹簧、层间压杆等多种双层衬砌计算模型；梁敏飞等采用层间压杆弹簧组合模型模拟双层衬砌结合面刚度不连续的特点，建立了考虑盾构隧道环、纵向接缝的三维壳-弹簧模型。在模型试验与现场实测方面，何川等以狮子洋隧道为背景，采用模型试验与数值模拟相结合的手段，基于纵向等效刚度模型对软硬交界地层单、双层衬砌隧道纵向受力与变形进行了研究；……