复杂环境条件下软土盾构隧道结构安全评价与控制
【项目简介】
本项目属隧道及地下工程技术领域。软土盾构隧道已成为城市生命线的重要组成部分，然而，长期运营过程中受复杂环境条件的影响，盾构隧道安全事故屡见不鲜，严重影响了城市的正常运转。事故的发生主要由于对隧道结构安全性态的演化趋势研判不准、有效控制措施不合理所导致。因此，我国亟需研究软土盾构隧道结构安全评价方法及可恢复性控制技术，以最终实现盾构隧道安全性态的精准预测、综合评价、高效恢复。
针对盾构隧道结构安全评价体系与变形可恢复性等难点问题，以提高隧道结构安全、降低隧道运营维护成本为目标，采用产、学、研、用相结合的研究模式，通过大型室内试验、现场测试分析、数值模拟等手段系统揭示了复杂环境条件下隧道结构性态演化规律，建立了软土盾构隧道结构安全评价方法，形成了软土盾构隧道结构安全可恢复性控制技术。项目取得的创新成果如下：
基于隧道结构特性，建立了隧道接头刚度非线性动态调整模型；揭示了软土盾构隧道横向变形渐进化演化规律，建立了盾构隧道横向变形与结构受力的关系，提出了隧道横向变形几何简易分析方法；考虑盾构隧道结构拼装特点及拼装误差，揭示了拼装误差条件下隧道结构横向稳定发展特点，得到了拼装误差对盾构隧道承载力的影响。
基于盾构隧道施工特点和软土时效性，提出了软土盾构隧道长期沉降分析方法；建立了隧道有限渗漏与软土时效性耦合分析方法，得到了有限渗漏条件下隧道沉降发展及对纵向稳定性的影响；建立了地铁振动和盾构隧道有限渗漏耦合分析方法，揭示了地铁振动和隧道渗漏条件下，隧道纵向稳定发展规律。
基于盾构隧道施工特点和软土时效性，提出了软土盾构隧道长期沉降分析方法；建立了隧道有限渗漏与软土时效性耦合分析方法，得到了有限渗漏条件下隧道沉降发展及对纵向稳定性的影响；建立了地铁振动和盾构隧道有限渗漏耦合分析方法，揭示了地铁振动和隧道渗漏条件下，隧道纵向稳定发展规律。
基于盾构隧道结构性能演化特点和结构控制标准，提出了盾构可恢复性控制方法；基于盾构隧道微扰动注浆技术，利用多参数优化方法，揭示了盾构隧道横向变形和纵向沉降可恢复控制技术作用机理，优化了盾构隧道可恢复性控制技术；提出了盾构隧道结构变形可恢复性控制技术的长期效果评价方法。
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