基于有限元模拟分析法的受损管片修复加固技术

盾构管片作为隧道的重要屏障对结构的安全起重要作用。虽然目前盾构工程形成了较为成熟的结构设计理论和工程实践体系,但地铁盾构隧道施工的质量受地面的堆载、周边基坑开挖、地下水源丰富等周边环境以及掘进施工等影响,仍存在一些尚待解决的问题,主要是管片环与环、块与块之间易产生的质量问题,如管片的渗漏、裂缝、错台、崩缺等,进而导致隧道渗漏或破裂等病害,简单的修补管片强度无法满足要求。本文以广州市轨道交通十一号线及同步实施工程总承包项目广建分部土建工程大塘站~石榴岗站盾构区间为依托,通过分析传统盾构隧道管片损坏修复方法,研发出基于有限元模拟分析法的受损管片修复加固技术,采用有限元法对隧道受损管片进行分析和计算,并在受损区域进行钢环加固施工,提高隧道结构在后续使用工况下的安全性。实践结果表明,采用本技术进行施工,加固后的衬砌结构安全性系数(R/S)大大提高,且管片裂缝宽度均满足要求,可为其他类似工程提供参考。