围岩与注浆层共同约束作用下风化地层管片受力研究

李克金 赵春鑫 秦春晖 吴圣智 商金华

1.中铁十四局集团有限公司，济南250101；2.山东建筑大学土木工程学院，济南250101；3.中建八局第二建设有限公司设计研究院，济南250014；4.济南轨道交通集团有限公司，济南250014

我国地铁建设迅猛发展，盾构施工逐步成为地铁隧道建设的主要方式［1］。盾构施工常穿越软硬不均地层，隧道断面不同部位施加在管片上的荷载和约束也不同，使得管片受力更加复杂。

张恒等［2］通过现场实测探明了深圳地铁5号线上软下硬地层盾构隧道管片受力特性。武科等［3］分析了软弱地层中超前注浆参数对地表沉降的控制作用，并改进了施工方法与支护措施。李萍等［4］考虑流固耦合效应，总结了存在下伏溶洞时复合地层管片的受力特性。曹伟［5］分析了不同地层条件下管片的受力特征，明确了地层力学参数对管片受力的影响规律。何川等［6］分析了不同水土压力下管片力学特征。既有研究证实了地层条件对管片的受力具有较大影响。

目前对软硬不均地层管片受力的研究均只考虑了围岩的约束作用，忽略了注浆层的影响，与实际情况存在一定差异。本文通过理论分析、现场试验和数值模拟分析注浆层对管片所受地层约束作用的影响，揭示风化程度不同地层中管片受力特征，为该地层中管片受力计算提供参考。

1 工程概况

青岛地铁2号线海高段（海安路站—高雄路站）采用了隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，TBM）施工，隧道埋深在15～25 m，穿越地层为中风化和微风化的花岗岩［7］。……