[发明专利]一种复合灰浆加固既有地铁隧道结构效果的室内测试方法

说明书

一种复合灰浆加固既有地铁隧道结构效果的室内测试方法，包括以下步骤：步骤1，构建加载系统；加载系统包括管片环结构、复合灰浆结构、持荷梁、千斤顶、加载梁和中心反力装置；步骤2，构建加载制度；步骤3，构造测量系统；测量系统对加载过程中，加载系统的变形进行测量；步骤4，构建数据采集系统；数据采集系统采集测量系统测量的变形参数，数据采集系统包括静态数据采集仪和计算机；步骤5，测量结果分析；根据数据采集系统采集的数据，分析复合灰浆结构加固既有地铁隧道结构的加固效果。本发明基于室内等比例足尺模型试验，提出一种适用于既有地铁隧道管片加固的试验效果的室内测试方法，该方法测试内容全面，实际试验操作实施性强。

技术领域

本发明涉及室内管片结构加固效果试验的一种测试方法，尤其是一种复合灰浆加固既有地铁隧道结构效果的室内测试方法。

背景技术

在城市盾构地铁隧道的建设与运营过程中，邻近盾构地铁隧道区间内不可避免地存在许多施工扰动行为，如基坑开挖、地面堆卸载等。这些近接工程都会造成地铁隧道衬砌结构产生严重的较大变形，从而引起诸多结构病害，例如管片混凝土剥落、出现裂缝、渗漏水等，情况严重时甚至会危害地铁隧道的安全运营。因此，为了减小盾构地铁隧道在不利条件下的变形开展，提高衬砌结构的整体刚度与极限承载力，有必要对衬砌结构进行加固。

目前，内张钢圈加固法、复合腔体加固法是在实际工程中被广泛应用的加固方法，此类方法能够有效约束盾构隧道衬砌的变形。但目前还没有针对复合灰浆加固方法等加固既有地铁隧道结构效果的室内测试方法。

发明内容

为了探究复合灰浆加固既有地铁隧道结构的加固效果，本发明基于室内等比例足尺模型试验，提出一种复合灰浆加固既有地铁隧道结构效果的室内测试方法。

一种复合灰浆加固既有地铁隧道结构效果的室内测试方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，构建加载系统；所述加载系统包括管片环结构、复合灰浆结构、持荷梁、千斤顶、加载梁和中心反力装置；

步骤2，构建加载制度；所述加载系统的环向荷载分为3组，组内每点荷载值相同，加载时完全同步；

步骤3，构造测量系统；所述测量系统对加载过程中，加载系统的变形进行测量；测量内容包括整体变形测量、主筋应变测量、混凝土应变测量、裂缝观察、管片及接头破损观测、灰浆层应变测量、界面滑移与剥离测量和整环结构变形全过程摄像；根据所述加载系统和加载制度来设置所述测量系统的测点；

步骤4，构建数据采集系统；所述数据采集系统采集所述测量系统测量的变形参数，所述数据采集系统包括静态数据采集仪和计算机；

步骤5，测量结果分析；根据所述数据采集系统采集的数据，分析所述复合灰浆结构加固既有地铁隧道结构的加固效果。

优选的，所述管片环结构每环管片数为6块，包括封顶块F，第一邻接块L1、第二邻接块L2，第一标准块B1、第二标准块B3和封底块B2。

优选的，所述整体变形测量通过测量所述管片环结构的整体相对变形收敛来计算结构的整体刚度，采用拉线式位移计测量测点位移，选取16个位置布置结构收敛变形测点。

优选的，所述主筋应变测量采用应变计和应力计进行测量，所述主筋应变测量包括管片环结构主筋应变测量和复合灰浆结构主筋应变测量；所述管片环结构主筋应变测量采用管片主筋应变计和管片主筋应力计进行测量，选取10个截面布置所述管片主筋应变计和管片主筋应力计；所述复合灰浆结构主筋应变测量采用灰浆结构主筋应变计进行测量，选取13个截面布置所述灰浆结构主筋应变计。

优选的，所述混凝土应变测量采用应变计进行测量，所述混凝土应变测量包括弧面混凝土应变测量和端面混凝土应变测量；所述弧面混凝土应变测量选取28个截面布置所述应变计；所述端面混凝土应变测量选取18个截面布置所述应变计。