黎 庆,赵旭伟,张小会,姜海波

(1.南京地铁建设有限责任公司,南京 210017； 2.中铁上海设计院集团有限公司,上海 200070；3.上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室,上海 201804)

引言

近年来，随着城市轨道交通结构设计理念的转变，以及轨道交通工程施工技术水平的持续提高，隧道内径增大成为盾构隧道工程的发展趋势[1-2]。大内径盾构隧道的明显优势在于其较大的设计断面界限空间，不仅满足了通行列车的大型化，提升了运量，还提供了充足的配套设施安装空间，且为后续结构变形整治提供了足够的操作空间[3]。

隧道管片的变形、内力分布与其本身的结构尺寸直接相关，不合适的尺寸改动可能导致管片产生过大变形或承受过大内力[4]。此外，扩径后的管片变形特性受外部环境影响更为显著[1]。若面临意外超载[5]、邻近开挖[6]、不均匀沉降[7]等特殊工况，扩径隧道管片可能发生因强度、刚度及稳定性不足所导致的“致命性”破坏，还可能出现结构渗漏、破损和大变形等耐久性问题[8]。因此，隧道内径扩增及扩径后隧道结构抗变形能力仍是需探讨的课题。

目前，对盾构管片结构受力、变形的研究可采用数值模拟[9]、理论计算[10-11]和试验等方法。国内外学者对隧道结构进行试验研究的主要手段可分为现场试验[12-14]，足尺试验[15-16]和模型试验。相比于足尺试验，相似模型试验在时间和材料成本上较为经济，且能较真实地反映试验结果。何川等[17]采用相似模型试验，研究了高水压条件下的超大断面隧道管片受力行为，讨论了衬砌拼装方式对管片内力的影响；……